Alle lebenden Organismen sind in Unterreiche von mehrzelligen und einzelligen Lebewesen unterteilt. Letztere sind eine einzelne Zelle und gehören zu den einfachsten, während Pflanzen und Tiere jene Strukturen sind, in denen sich im Laufe der Jahrhunderte eine komplexere Organisation entwickelt hat. Die Anzahl der Zellen variiert je nach Sorte, zu der das Individuum gehört. Die meisten sind so klein, dass sie nur unter dem Mikroskop zu sehen sind. Zellen erschienen vor etwa 3,5 Milliarden Jahren auf der Erde.
In unserer Zeit werden alle Prozesse, die bei lebenden Organismen ablaufen, von der Biologie untersucht. Es ist diese Wissenschaft, die sich mit dem Unterreich der Vielzeller und Einzeller beschäftigt.
Einzeller
Einzelligkeit wird durch das Vorhandensein einer einzigen Zelle im Körper bestimmt, die alle lebenswichtigen Funktionen erfüllt. Die bekannte Amöbe und der Ciliatenschuh sind primitiv und gleichzeitig die ältesten Lebensformen,die Mitglieder dieser Art sind. Sie waren die ersten Lebewesen, die auf der Erde lebten. Dazu gehören auch Gruppen wie Sporozoen, Sarkoden und Bakterien. Sie sind alle klein und für das bloße Auge meist unsichtbar. Sie werden normalerweise in zwei allgemeine Kategorien eingeteilt: prokaryotisch und eukaryotisch.
Prokaryoten werden durch Protozoen oder Pilze einiger Arten repräsentiert. Einige von ihnen leben in Kolonien, in denen alle Individuen gleich sind. Der gesamte Lebensprozess wird in jeder einzelnen Zelle durchgeführt, damit sie überleben kann.
Prokaryotische Organismen haben keine membrangebundenen Zellkerne und Zellorganellen. Dies sind in der Regel Bakterien und Cyanobakterien wie E. coli, Salmonellen, Nostocs etc.
Eukaryoten bestehen aus einer Reihe von Zellen, deren Überleben voneinander abhängig ist. Sie haben einen Kern und andere Organellen, die durch Membranen getrennt sind. Sie sind meist Wasserparasiten oder Pilze und Algen.
Alle Vertreter dieser Gruppen sind unterschiedlich groß. Das kleinste Bakterium ist nur 300 Nanometer lang. Einzeller haben normalerweise spezielle Flagellen oder Flimmerhärchen, die an ihrer Fortbewegung beteiligt sind. Sie haben einen einfachen Körperbau mit ausgeprägten Grundzügen. Die Ernährung erfolgt in der Regel bei der Aufnahme (Phagozytose) von Lebensmitteln und wird in speziellen Organellen der Zelle gespeichert.
Einzeller haben die Lebensform auf der Erde seit Milliarden von Jahren dominiert. Die Evolution von den einfachsten zu komplexeren Individuen hat jedoch die gesamte Landschaft verändert, da sie zur Entstehung biologisch fortgeschrittener Beziehungen geführt hat. Darüber hinaus führte die Entstehung neuer Arten zur Entstehungneue Umgebung mit vielfältigen ökologischen Wechselwirkungen.
Mehrzeller
Das Hauptmerkmal des vielzelligen Unterreichs ist das Vorhandensein einer großen Anzahl von Zellen in einem Individuum. Sie werden aneinander befestigt, wodurch eine völlig neue Organisation entsteht, die aus vielen abgeleiteten Teilen besteht. Die meisten von ihnen können ohne spezielle Instrumente gesehen werden. Pflanzen, Fische, Vögel und Tiere kommen aus einem einzigen Käfig. Alle Kreaturen des vielzelligen Unterreiches regenerieren neue Individuen aus Embryonen, die aus zwei entgegengesetzten Keimzellen gebildet werden.
Jeder Teil eines Individuums oder eines ganzen Organismus, der durch eine Vielzahl von Bestandteilen bestimmt wird, ist ein komplexes, hoch entwickeltes Gebilde. Im Unterreich der Vielzeller trennt die Klassifikation klar die Funktionen, in denen jedes der einzelnen Teilchen seine Aufgabe erfüllt. Sie sind an lebenswichtigen Prozessen beteiligt und unterstützen so die Existenz des gesamten Organismus.
Subkingdom Vielzellig in Latein klingt wie Metazoa. Um einen komplexen Organismus zu bilden, müssen Zellen identifiziert und mit anderen verbunden werden. Nur etwa ein Dutzend Protozoen sind einzeln mit bloßem Auge zu erkennen. Die verbleibenden fast zwei Millionen sichtbaren Individuen sind vielzellig.
Vielzellige Tiere entstehen durch die Vereinigung von Individuen durch die Bildung von Kolonien, Filamenten oder Aggregation. Pluricellar entwickelte sich unabhängig voneinander, wie Volvox und einige GeißelgemüseAlgen.
Ein Zeichen für das Unterreich der Vielzeller, also seiner frühen primitiven Arten, war das Fehlen von Knochen, Schalen und anderen harten Körperteilen. Daher sind ihre Spuren bis heute nicht erh alten. Ausnahmen sind Schwämme, die noch in den Meeren und Ozeanen leben. Vielleicht sind ihre Überreste in einigen alten Felsen zu finden, wie Grypania spiralis, deren Fossilien in den ältesten Schichten von schwarzem Schiefer aus dem frühen Proterozoikum gefunden wurden.
In der folgenden Tabelle wird das vielzellige Subreich in seiner ganzen Vielf alt dargestellt.
Komplexe Beziehungen entstanden als Ergebnis der Evolution von Protozoen und der Entstehung der Fähigkeit von Zellen, sich in Gruppen zu teilen und Gewebe und Organe zu organisieren. Es gibt viele Theorien, die die Mechanismen erklären, durch die sich einzellige Organismen entwickelt haben könnten.
Theorien der Entstehung
Heute gibt es drei Haupttheorien über die Entstehung des vielzelligen Subkönigreichs. Eine Zusammenfassung der Syncytial-Theorie, um nicht ins Detail zu gehen, kann in wenigen Worten beschrieben werden. Sein Wesen liegt in der Tatsache, dass ein primitiver Organismus, der mehrere Kerne in seinen Zellen hatte, jeden von ihnen schließlich mit einer inneren Membran trennen konnte. Mehrere Kerne enth alten beispielsweise einen Schimmelpilz sowie einen Ciliatenschuh, was diese Theorie bestätigt. Für die Wissenschaft reicht es jedoch nicht aus, mehrere Kerne zu haben. Um die Theorie ihrer Multiplizität zu bestätigen, ist eine visuelle Transformation des einfachsten Eukaryoten in ein gut entwickeltes Tier erforderlich.
Die Kolonietheorie besagt, dass die Symbiose, bestehend aus verschiedenen Organismen derselben Art, zu ihrer Veränderung und dem Erscheinen perfekterer Kreaturen führte. Haeckel ist der erste Wissenschaftler, der diese Theorie 1874 vorstellte. Die Komplexität der Organisation entsteht, weil Zellen zusammenbleiben und nicht während der Teilung auseinandergezogen werden. Beispiele für diese Theorie können in solchen einzelligen Metazoen wie Grünalgen namens Eudorina oder Volvox gesehen werden. Sie bilden Kolonien, die je nach Art bis zu 50.000 Zellen umfassen.
Die Kolonietheorie schlägt die Verschmelzung verschiedener Organismen derselben Art vor. Der Vorteil dieser Theorie besteht darin, dass beobachtet wurde, dass sich Amöben bei Nahrungsmittelknappheit zu einer Kolonie zusammenschließen, die als Einheit an einen neuen Ort zieht. Einige dieser Amöben sind etwas anders.
Die Symbiose-Theorie legt nahe, dass die erste Kreatur aus dem vielzelligen Unterreich aufgrund der Gemeinschaft unterschiedlicher primitiver Kreaturen erschien, die unterschiedliche Aufgaben erfüllten. Solche Beziehungen bestehen beispielsweise zwischen Clownfischen und Seeanemonen oder Kletterpflanzen, die Bäume im Dschungel parasitieren.
Das Problem bei dieser Theorie ist jedoch, dass nicht bekannt ist, wie die DNA verschiedener Individuen in einem einzigen Genom enth alten sein kann.
Zum Beispiel können Mitochondrien und Chloroplasten Endosymbionten (Organismen im Körper) sein. Dies kommt äußerst selten vor, und selbst dann beh alten die Genome von Endosymbionten Unterschiede untereinander bei. Sie synchronisieren ihre DNA getrennt während der Mitose der Wirtsspezies.
Zwei oder drei SymbiontenDie Individuen, aus denen die Flechten bestehen, müssen sich, obwohl sie zum Überleben voneinander abhängig sind, getrennt vermehren und sich dann wieder zu einem einzigen Organismus zusammenschließen.
Andere Theorien, die ebenfalls die Entstehung des vielzelligen Subreichs berücksichtigen:
- GK-PID-Theorie. Vor etwa 800 Millionen Jahren könnte eine geringfügige genetische Veränderung in einem einzelnen Molekül namens GK-PID es Individuen ermöglicht haben, von einer einzelnen Zelle zu einer komplexeren Struktur zu wechseln.
- Die Rolle von Viren. Kürzlich wurde erkannt, dass von Viren entlehnte Gene eine entscheidende Rolle bei der Teilung von Geweben, Organen und sogar bei der sexuellen Fortpflanzung, bei der Verschmelzung von Eizelle und Samenzelle, spielen. Das erste Syncytin-1-Protein wurde gefunden, das von einem Virus auf einen Menschen übertragen wurde. Es kommt in den Interzellularmembranen vor, die die Plazenta und das Gehirn trennen. Das zweite Protein wurde 2007 identifiziert und EFF1 genannt. Es hilft bei der Bildung der Haut von Nematoden-Spulwürmern und ist Teil der gesamten FF-Proteinfamilie. Dr. Felix Rey vom Institut Pasteur in Paris baute ein 3D-Layout der EFF1-Struktur und zeigte, dass sie die Partikel zusammenhält. Diese Erfahrung bestätigt die Tatsache, dass alle bekannten Verschmelzungen kleinster Partikel zu Molekülen viralen Ursprungs sind. Es deutet auch darauf hin, dass Viren für die Kommunikation innerer Strukturen lebenswichtig waren und ohne sie eine Kolonie des Unterreichs des mehrzelligen Schwammtyps nicht möglich gewesen wäre.
All diese Theorien, wie viele andere, die berühmte Wissenschaftler immer wieder aufstellen, sind sehr interessant. Aber keiner von ihnen kann klar und eindeutig antwortenauf die Frage: Wie konnte eine so große Artenvielf alt aus einer einzigen Zelle entstehen, die auf der Erde entstanden ist? Oder: Warum haben einzelne Individuen beschlossen, sich zu vereinen und gemeinsam zu existieren?
Vielleicht vergehen ein paar Jahre, und neue Entdeckungen werden uns Antworten auf jede dieser Fragen geben können.
Organe und Gewebe
Komplexe Organismen haben biologische Funktionen wie Schutz, Kreislauf, Verdauung, Atmung und sexuelle Fortpflanzung. Sie werden von bestimmten Organen wie Haut, Herz, Magen, Lunge und Fortpflanzungssystem durchgeführt. Sie bestehen aus vielen verschiedenen Arten von Zellen, die zusammenarbeiten, um bestimmte Aufgaben zu erfüllen.
Zum Beispiel hat der Herzmuskel eine große Anzahl von Mitochondrien. Sie produzieren Adenosintriphosphat, dank dessen sich das Blut kontinuierlich durch das Kreislaufsystem bewegt. Hautzellen hingegen haben weniger Mitochondrien. Stattdessen haben sie dichte Proteine und produzieren Keratin, das weiche innere Gewebe vor Schäden und äußeren Faktoren schützt.
Reproduktion
Während sich alle Protozoen ausnahmslos ungeschlechtlich vermehren, bevorzugen viele der vielzelligen Unterreiche die sexuelle Fortpflanzung. Der Mensch zum Beispiel ist eine komplexe Struktur, die durch die Verschmelzung zweier einzelner Zellen entsteht, die als Ei und Spermium bezeichnet werden. Die Verschmelzung einer Eizelle mit einem Gameten (Gameten sind spezielle Geschlechtszellen, die einen Chromosomensatz enth alten) eines Spermiums führt zur Bildung einer Zygote.
Zygote enthält genetisches Materialsowohl Spermien als auch Eier. Seine Teilung führt zur Entwicklung eines völlig neuen, eigenständigen Organismus. Während der Entwicklung und Teilung von Zellen beginnen sie sich nach dem in den Genen festgelegten Programm in Gruppen zu differenzieren. Dadurch können sie auch völlig unterschiedliche Funktionen erfüllen, obwohl sie genetisch identisch sind.
Also sind alle Organe und Gewebe des Körpers, die Nerven, Knochen, Muskeln, Sehnen, Blut bilden, alle aus einer Zygote entstanden, die durch die Verschmelzung zweier einzelner Gameten entstanden ist.
Metazoen-Vorteil
Das Unterreich der vielzelligen Organismen hat mehrere große Vorteile, dank denen sie unseren Planeten dominieren.
Da die komplexe innere Struktur eine Größenzunahme ermöglicht, hilft sie auch bei der Entwicklung von Strukturen und Geweben höherer Ordnung mit mehreren Funktionen.
Große Organismen haben die beste Verteidigung gegen Fressfeinde. Sie haben auch eine größere Mobilität, was es ihnen ermöglicht, an bessere Orte zum Leben zu ziehen.
Es gibt noch einen unbestreitbaren Vorteil des vielzelligen Subkönigreichs. Ein gemeinsames Merkmal aller Arten ist eine ziemlich lange Lebensdauer. Der Zellkörper ist von allen Seiten der Umwelt ausgesetzt und jede Beschädigung kann zum Tod des Individuums führen. Ein vielzelliger Organismus wird auch dann weiter existieren, wenn eine Zelle stirbt oder beschädigt wird. DNA-Duplikation ist ebenfalls ein Vorteil. Die Teilung von Partikeln innerhalb des Körpers ermöglicht ein schnelleres Wachstum und die Reparatur von SchädenStoffe.
Während ihrer Teilung kopiert eine neue Zelle die alte, wodurch Sie günstige Eigenschaften in den nächsten Generationen speichern und im Laufe der Zeit verbessern können. Mit anderen Worten, die Duplikation ermöglicht die Beibeh altung und Anpassung von Merkmalen, die das Überleben oder die Fitness eines Organismus verbessern, insbesondere im Tierreich, einem Unterreich vielzelliger Organismen.
Nachteile vielzelliger Organismen
Komplexe Organismen haben auch Nachteile. Beispielsweise sind sie anfällig für verschiedene Krankheiten, die sich aus ihrer komplexen biologischen Zusammensetzung und Funktion ergeben. Im Gegensatz dazu gibt es bei Protozoen nicht genügend entwickelte Organsysteme. Das bedeutet, dass ihr Risiko für gefährliche Krankheiten minimiert wird.
Es ist wichtig zu beachten, dass primitive Individuen im Gegensatz zu vielzelligen Organismen die Fähigkeit haben, sich ungeschlechtlich fortzupflanzen. Dies hilft ihnen, Ressourcen und Energie nicht für Partnersuche und sexuelle Aktivitäten zu verschwenden.
Die einfachsten Organismen haben auch die Fähigkeit, Energie durch Diffusion oder Osmose aufzunehmen. Dies befreit sie von der Notwendigkeit, sich auf der Suche nach Nahrung fortzubewegen. Fast alles kann eine potenzielle Nahrungsquelle für ein einzelliges Lebewesen sein.
Wirbel- und Wirbellose
Die Klassifikation teilt ausnahmslos alle vielzelligen Lebewesen des Unterreichs in zwei Arten: Wirbeltiere (Akkordate) und Wirbellose.
Wirbellose haben kein festes Skelett, während Chordaten ein gut entwickeltes inneres Skelett aus Knorpel, Knochen und ein hochentwickeltes Gehirn haben, das durch einen Schädel geschützt ist. Wirbeltierehaben gut entwickelte Sinnesorgane, ein Atmungssystem mit Kiemen oder Lungen und ein entwickeltes Nervensystem, was sie weiter von ihren primitiveren Gegenstücken unterscheidet.
Beide Tierarten leben in unterschiedlichen Lebensräumen, aber Chordaten können sich dank eines entwickelten Nervensystems an Land, Meer und Luft anpassen. Wirbellose Tiere kommen jedoch auch in einem breiten Spektrum vor, von Wäldern und Wüsten bis hin zu Höhlen und Meeresbodenschlamm.
Bis heute wurden fast zwei Millionen Arten des Unterreichs der vielzelligen Wirbellosen identifiziert. Diese zwei Millionen machen etwa 98 % aller Lebewesen aus, das heißt, 98 von 100 auf der Welt lebenden Arten von Organismen sind wirbellose Tiere. Menschen gehören zur Familie der Akkordaten.
Wirbeltiere werden in Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere unterteilt. Tiere ohne Rückgrat repräsentieren Stämme wie Arthropoden, Stachelhäuter, Würmer, Hohltiere und Weichtiere.
Einer der größten Unterschiede zwischen diesen Arten ist ihre Größe. Wirbellose Tiere wie Insekten oder Hohltiere sind klein und langsam, weil sie keine großen Körper und starke Muskeln entwickeln können. Es gibt ein paar Ausnahmen, wie den Tintenfisch, der eine Länge von 15 Metern erreichen kann. Wirbeltiere haben ein universelles Unterstützungssystem und können sich daher schneller entwickeln und größer werden als Wirbellose.
Akkordate haben auch ein hoch entwickeltes Nervensystem. Mit Hilfe einer spezialisierten Verbindung zwischen Nervenfasern können sie sehr schnell auf Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren, die ihnen gegeben istein klarer Vorteil.
Im Vergleich zu Wirbeltieren verwenden die meisten rückgratlosen Tiere ein einfaches Nervensystem und verh alten sich fast ausschließlich instinktiv. Dieses System funktioniert die meiste Zeit gut, obwohl diese Kreaturen oft nicht in der Lage sind, aus ihren Fehlern zu lernen. Ausnahmen sind Tintenfische und ihre nahen Verwandten, die zu den intelligentesten Tieren in der Welt der Wirbellosen zählen.
Alle Akkorde haben, wie wir wissen, ein Rückgrat. Ein Merkmal des Unterreichs der mehrzelligen Wirbellosen ist jedoch die Ähnlichkeit mit ihren Verwandten. Sie liegt darin begründet, dass Wirbeltiere ab einem bestimmten Lebensabschnitt auch einen flexiblen Stützstab, die Notochord, besitzen, die später zur Wirbelsäule wird. Das erste Leben entwickelte sich als einzelne Zelle im Wasser. Wirbellose waren das erste Glied in der Evolution anderer Organismen. Ihre allmählichen Veränderungen führten zur Entstehung komplexer Kreaturen mit einem gut entwickelten Skelett.
Zöliakie
Heute gibt es etwa elftausend Arten von Hohltieren. Dies ist eines der ältesten komplexen Tiere, die auf der Erde erschienen sind. Die kleinste der Hohltiere ist ohne Mikroskop nicht zu sehen, und die größte bekannte Qualle hat einen Durchmesser von 2,5 Metern.
Also werfen wir einen genaueren Blick auf das Unterreich der vielzelligen Organismen, den intestinalen Typ. Die Beschreibung der Hauptmerkmale von Lebensräumen kann durch das Vorhandensein einer aquatischen oder marinen Umwelt bestimmt werden. Sie leben allein oder in Kolonien, die könnensich frei bewegen oder an einem Ort leben.
Die Körperform von Hohltieren wird als "Beutel" bezeichnet. Der Mund ist mit einem Blindsack verbunden, der als "gastrovaskuläre Höhle" bezeichnet wird. Dieser Sack funktioniert im Prozess der Verdauung, des Gasaustauschs und wirkt als hydrostatisches Skelett. Die einzelne Öffnung dient sowohl als Mund als auch als Anus. Tentakel sind lange, hohle Strukturen, die zum Bewegen und Fangen von Nahrung verwendet werden. Alle Hohltiere haben Tentakel, die mit Saugnäpfen bedeckt sind. Sie sind mit speziellen Zellen ausgestattet - Nemozysten, die Giftstoffe in ihre Beute injizieren können. Saugnäpfe ermöglichen auch das Fangen großer Beutetiere, die die Tiere durch Zurückziehen ihrer Tentakel in den Mund nehmen. Nematozysten sind für die Verbrennungen verantwortlich, die manche Quallen Menschen zufügen.
Tiere des Subkönigreichs sind vielzellig, wie z. B. Hohltiere, die sowohl intrazellulär als auch extrazellulär verdaut werden. Die Atmung erfolgt durch einfache Diffusion. Sie haben ein Nervennetzwerk, das sich durch den ganzen Körper erstreckt.
Viele Formen weisen Polymorphismus auf, d. h. eine Vielzahl von Genen, in denen verschiedene Arten von Lebewesen für unterschiedliche Funktionen in der Kolonie vorhanden sind. Diese Individuen werden Zooide genannt. Die Fortpflanzung kann als zufällig (äußeres Knospen) oder sexuell (Bildung von Keimzellen) bezeichnet werden.
Quallen zum Beispiel produzieren Eier und Sperma und geben diese dann ins Wasser ab. Wenn ein Ei befruchtet wird, entwickelt es sich zu einer frei schwimmenden, bewimperten Larve namens Planla.
Typische Beispiele für das Unterreich Mehrzellige Hohltiere sind Hydras,Obelia, portugiesisches Boot, Segelboot, Aurelia-Quallen, Kopfquallen, Seeanemonen, Korallen, Seefedern, Gorgonien usw.
Pflanzen
Im Unterreich Vielzellige Pflanzen sind eukaryotische Organismen, die sich von der Photosynthese ernähren können. Algen g alten ursprünglich als Pflanzen, aber jetzt werden sie als Protisten klassifiziert, eine spezielle Gruppe, die von allen bekannten Arten ausgeschlossen ist. Die moderne Definition von Pflanzen bezieht sich auf Organismen, die hauptsächlich an Land (und manchmal im Wasser) leben.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal von Pflanzen ist der grüne Farbstoff - Chlorophyll. Es wird verwendet, um Sonnenenergie während der Photosynthese zu absorbieren.
Jede Pflanze hat haploide und diploide Phasen, die ihren Lebenszyklus charakterisieren. Er wird Generationswechsel genannt, weil alle Phasen darin vielzellig sind.
Alternative Generationen sind die Sporophyten-Generation und die Gametophyten-Generation. In der Gametophytenphase werden Gameten gebildet. Die haploiden Gameten verschmelzen zu einer Zygote, die als diploide Zelle bezeichnet wird, weil sie einen vollständigen Chromosomensatz hat. Daraus wachsen diploide Individuen der Sporophyten-Generation.
Sporophyten durchlaufen eine Phase der Meiose (Teilung) und bilden haploide Sporen.
Also kann das vielzellige Unterreich kurz als die Hauptgruppe der Lebewesen beschrieben werden, die die Erde bewohnen. Dazu gehören alle, die mehrere Zellen haben, die sich in Struktur und Funktion unterscheiden und zu einer einzigen zusammengefasst sindOrganismus. Die einfachsten mehrzelligen Organismen sind Hohltiere, und das komplexeste und am weitesten entwickelte Tier auf dem Planeten ist der Mensch.
