Todos los organismos vivos se dividen en sub-reinos de criaturas multicelulares y unicelulares. Estos últimos son una sola célula y pertenecen a los más simples, mientras que las plantas y los animales son aquellas estructuras en las que se ha desarrollado una organización más compleja a lo largo de los siglos. El número de celdas varía según la variedad a la que pertenezca el individuo. La mayoría son tan pequeños que solo se pueden ver con un microscopio. Las células aparecieron en la Tierra hace aproximadamente 3500 millones de años.
En nuestro tiempo, todos los procesos que ocurren con los organismos vivos son estudiados por la biología. Es esta ciencia la que se ocupa del sub-reino de multicelulares y unicelulares.
Organismos unicelulares
La unicelularidad está determinada por la presencia en el cuerpo de una sola célula que realiza todas las funciones vitales. La conocida ameba y el zapato ciliado son primitivas y, al mismo tiempo, las formas de vida más antiguas,que son miembros de esta especie. Fueron los primeros seres vivos que habitaron la Tierra. Esto también incluye grupos como esporozoos, sarcodos y bacterias. Todos son pequeños y en su mayoría invisibles a simple vista. Por lo general, se dividen en dos categorías generales: procariotas y eucariotas.
Los procariotas están representados por protozoos u hongos de algunas especies. Algunos de ellos viven en colonias, donde todos los individuos son iguales. Todo el proceso de la vida se lleva a cabo en cada célula individual para que sobreviva.
Los organismos procarióticos no tienen núcleos unidos a la membrana ni orgánulos celulares. Suelen ser bacterias y cianobacterias como E. coli, salmonella, nostocs, etc.
Los eucariotas están formados por una serie de células que dependen unas de otras para sobrevivir. Tienen un núcleo y otros orgánulos separados por membranas. En su mayoría son parásitos acuáticos u hongos y algas.
Todos los representantes de estos grupos difieren en tamaño. La bacteria más pequeña tiene solo 300 nanómetros de largo. Los organismos unicelulares suelen tener flagelos o cilios especiales que participan en su locomoción. Tienen un cuerpo simple con características básicas pronunciadas. La nutrición, por regla general, ocurre en el proceso de absorción (fagocitosis) de los alimentos y se almacena en orgánulos especiales de la célula.
Los unicelulares han dominado la forma de vida en la Tierra durante miles de millones de años. Sin embargo, la evolución de los individuos más simples a los más complejos ha cambiado todo el panorama, ya que ha llevado al surgimiento de relaciones biológicamente avanzadas. Además, la aparición de nuevas especies condujo a la formaciónnuevo entorno con diversas interacciones ecológicas.
Organismos multicelulares
La característica principal del subreino pluricelular es la presencia de un gran número de células en un individuo. Se unen entre sí, creando así una organización completamente nueva, que consta de muchas partes derivadas. La mayoría de ellos se pueden ver sin ningún instrumento especial. Plantas, peces, pájaros y animales salen de una sola jaula. Todas las criaturas incluidas en el sub-reino multicelular regeneran nuevos individuos a partir de embriones que se forman a partir de dos gametos opuestos.
Cualquier parte de un individuo o de un organismo completo, que está determinada por una gran cantidad de componentes, es una estructura compleja y altamente desarrollada. En el sub-reino de los organismos multicelulares, la clasificación separa claramente las funciones en las que cada una de las partículas individuales realiza su tarea. Están involucrados en los procesos vitales, apoyando así la existencia de todo el organismo.
Subkingdom Multicelular en latín suena como Metazoa. Para formar un organismo complejo, las células deben identificarse y unirse a otras. Solo alrededor de una docena de protozoos se pueden ver individualmente a simple vista. Los casi dos millones de individuos visibles restantes son pluricelulares.
Los animales pluricelulares se crean combinando individuos a través de la formación de colonias, filamentos o agregación. Pluricelular evolucionó de forma independiente, como Volvox y algunos verdes flagelares.algas.
Un signo del sub-reino de los multicelulares, es decir, sus primeras especies primitivas, era la ausencia de huesos, conchas y otras partes duras del cuerpo. Por lo tanto, sus huellas no han sobrevivido hasta el día de hoy. Las excepciones son las esponjas que todavía viven en los mares y océanos. Quizás sus restos se encuentren en algunas rocas antiguas, como Grypania spiralis, cuyos fósiles se encontraron en las capas más antiguas de esquisto negro que datan de principios de la era Proterozoica.
En la siguiente tabla, el sub-reino multicelular se presenta en toda su diversidad.
Las relaciones complejas surgieron como resultado de la evolución de los protozoos y la aparición de la capacidad de las células para dividirse en grupos y organizar tejidos y órganos. Hay muchas teorías que explican los mecanismos por los que los organismos unicelulares podrían haber evolucionado.
Teorías de la emergencia
Hoy en día, hay tres teorías principales sobre el surgimiento del subreino multicelular. Un resumen de la teoría sincitial, para no entrar en detalles, se puede describir en pocas palabras. Su esencia radica en el hecho de que un organismo primitivo, que tenía varios núcleos en sus células, pudo eventualmente separar cada uno de ellos con una membrana interna. Por ejemplo, varios núcleos contienen un hongo de moho, así como un zapato ciliado, lo que confirma esta teoría. Sin embargo, tener múltiples núcleos no es suficiente para la ciencia. Para confirmar la teoría de su multiplicidad, es necesaria una transformación visual en un animal bien desarrollado del eucariota más simple.
La teoría de las colonias dice que la simbiosis, que consiste en diferentes organismos de la misma especie, condujo a su cambio y la aparición de criaturas más perfectas. Haeckel es el primer científico en presentar esta teoría en 1874. La complejidad de la organización surge porque las células permanecen juntas, en lugar de separarse durante la división. Se pueden ver ejemplos de esta teoría en metazoos protozoarios como las algas verdes llamadas eudorina o volvax. Forman colonias que suman hasta 50.000 células dependiendo de la especie.
La teoría de las colonias propone la fusión de diferentes organismos de la misma especie. La ventaja de esta teoría es que se ha observado que durante la escasez de alimentos, las amebas se agrupan en una colonia que se mueve como una unidad a una nueva ubicación. Algunas de estas amebas son ligeramente diferentes.
La teoría de la simbiosis sugiere que la primera criatura del sub-reino multicelular apareció debido a la comunidad de criaturas primitivas disímiles que realizaban diferentes tareas. Tales relaciones están presentes, por ejemplo, entre el pez payaso y las anémonas de mar o las enredaderas que parasitan los árboles en la selva.
Sin embargo, el problema con esta teoría es que no se sabe cómo se puede incluir el ADN de diferentes individuos en un solo genoma.
Por ejemplo, las mitocondrias y los cloroplastos pueden ser endosimbiontes (organismos en el cuerpo). Esto sucede muy raramente, e incluso entonces los genomas de los endosimbiontes conservan diferencias entre ellos. Sincronizan por separado su ADN durante la mitosis de la especie huésped.
Dos o tres simbióticoslos individuos que componen el liquen, aunque dependen unos de otros para sobrevivir, deben reproducirse por separado y luego recombinarse para formar un solo organismo nuevamente.
Otras teorías que también consideran el surgimiento del subreino pluricelular:
- Teoría GK-PID. Hace unos 800 millones de años, un ligero cambio genético en una sola molécula llamada GK-PID pudo haber permitido a las personas pasar de una sola célula a una estructura más compleja.
- El papel de los virus. Recientemente se ha reconocido que los genes tomados de virus juegan un papel crucial en la división de tejidos, órganos e incluso en la reproducción sexual, en la fusión de óvulos y espermatozoides. Se encontró la primera proteína sincitina-1, que se transmitió de un virus a una persona. Se encuentra en las membranas intercelulares que separan la placenta y el cerebro. La segunda proteína se identificó en 2007 y se denominó EFF1. Ayuda a formar la piel de los gusanos redondos nematodos y es parte de toda la familia de proteínas FF. El Dr. Felix Rey del Institut Pasteur de París construyó un diseño 3D de la estructura EFF1 y demostró que es lo que une las partículas. Esta experiencia confirma el hecho de que todas las fusiones conocidas de las partículas más pequeñas en moléculas son de origen viral. También sugiere que los virus eran vitales para la comunicación de las estructuras internas, y sin ellos no hubiera sido posible una colonia del sub-reino del tipo esponja multicelular.
Todas estas teorías, como muchas otras que continúan ofreciendo científicos famosos, son muy interesantes. Sin embargo, ninguno de ellos puede responder clara e inequívocamentea la pregunta: ¿cómo es posible que una variedad tan grande de especies provenga de una sola célula que se originó en la Tierra? O: ¿por qué los individuos solteros decidieron unirse y comenzaron a existir juntos?
Tal vez pasen algunos años y nuevos descubrimientos puedan darnos respuestas a cada una de estas preguntas.
Órganos y tejidos
Los organismos complejos tienen funciones biológicas como protección, circulación, digestión, respiración y reproducción sexual. Son realizados por ciertos órganos como la piel, el corazón, el estómago, los pulmones y el aparato reproductor. Se componen de muchos tipos diferentes de células que trabajan juntas para realizar tareas específicas.
Por ejemplo, el músculo cardíaco tiene una gran cantidad de mitocondrias. Producen trifosfato de adenosina, gracias al cual la sangre se mueve continuamente por el sistema circulatorio. Las células de la piel, por otro lado, tienen menos mitocondrias. En cambio, tienen proteínas densas y producen queratina, que protege los tejidos blandos internos del daño y los factores externos.
Reproducción
Mientras que todos los protozoos sin excepción se reproducen asexualmente, muchos del sub-reino multicelular prefieren la reproducción sexual. Los humanos, por ejemplo, son una estructura compleja creada por la fusión de dos células individuales llamadas óvulo y espermatozoide. La fusión de un óvulo con un gameto (los gametos son células sexuales especiales que contienen un conjunto de cromosomas) de un espermatozoide conduce a la formación de un cigoto.
Zygote contiene material genéticotanto espermatozoides como óvulos. Su división conduce al desarrollo de un organismo completamente nuevo y separado. Durante el desarrollo y la división de las células, según el programa establecido en los genes, comienzan a diferenciarse en grupos. Esto les permitirá realizar funciones completamente diferentes, a pesar de que son genéticamente idénticos entre sí.
Así, todos los órganos y tejidos del cuerpo que forman los nervios, los huesos, los músculos, los tendones, la sangre, todos surgieron de un cigoto, que apareció debido a la fusión de dos gametos individuales.
Ventaja de los metazoos
Hay varias ventajas importantes del sub-reino de los organismos multicelulares, gracias a los cuales dominan nuestro planeta.
Debido a que la estructura interna compleja permite el aumento de tamaño, también ayuda a desarrollar estructuras de orden superior y tejidos con múltiples funciones.
Los organismos grandes tienen la mejor defensa contra los depredadores. También tienen una mayor movilidad, lo que les permite migrar a mejores lugares para vivir.
Hay una ventaja indiscutible más del sub-reino multicelular. Una característica común a todas sus especies es una vida bastante larga. El cuerpo celular está expuesto al medio ambiente por todos lados, y cualquier daño que pueda sufrir puede provocar la muerte del individuo. Un organismo multicelular seguirá existiendo incluso si una célula muere o se daña. La duplicación de ADN también es una ventaja. La división de partículas dentro del cuerpo permite un crecimiento más rápido y la reparación de dañostelas.
Durante su división, una nueva celda copia la anterior, lo que le permite guardar características favorables en las próximas generaciones, así como mejorarlas con el tiempo. En otras palabras, la duplicación permite la retención y adaptación de rasgos que mejorarán la supervivencia o la aptitud de un organismo, especialmente en el reino animal, un sub-reino de organismos multicelulares.
Desventajas de los organismos multicelulares
Los organismos complejos también tienen desventajas. Por ejemplo, son susceptibles a diversas enfermedades derivadas de su compleja composición y funciones biológicas. En los protozoos, por el contrario, no hay suficientes sistemas de órganos desarrollados. Esto significa que sus riesgos de enfermedades peligrosas se minimizan.
Es importante señalar que, a diferencia de los organismos multicelulares, los individuos primitivos tienen la capacidad de reproducirse asexualmente. Esto les ayuda a no desperdiciar recursos y energía en encontrar pareja y actividades sexuales.
Los organismos más simples también tienen la capacidad de absorber energía por difusión u ósmosis. Esto los libera de la necesidad de moverse para encontrar comida. Casi cualquier cosa puede ser una fuente potencial de alimento para una criatura unicelular.
Vertebrados e invertebrados
Sin excepción, la clasificación divide a todas las criaturas multicelulares incluidas en el sub-reino en dos tipos: vertebrados (cordados) e invertebrados.
Los invertebrados no tienen un esqueleto sólido, mientras que los cordados tienen un esqueleto interno bien desarrollado de cartílago, hueso y un cerebro muy desarrollado que está protegido por un cráneo. Vertebradostienen órganos de los sentidos bien desarrollados, un sistema respiratorio con branquias o pulmones y un sistema nervioso desarrollado, lo que los distingue aún más de sus contrapartes más primitivas.
Ambos tipos de animales viven en diferentes hábitats, pero los cordados, gracias a un sistema nervioso desarrollado, pueden adaptarse a la tierra, el mar y el aire. Sin embargo, los invertebrados también se encuentran en una amplia gama, desde bosques y desiertos hasta cuevas y lodo de los fondos marinos.
Hasta la fecha, se han identificado casi dos millones de especies del sub-reino de los invertebrados multicelulares. Estos dos millones constituyen alrededor del 98% de todos los seres vivos, es decir, 98 de cada 100 especies de organismos que viven en el mundo son invertebrados. Los humanos pertenecen a la familia de los cordados.
Los vertebrados se dividen en peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Los animales sin columna vertebral representan filas como artrópodos, equinodermos, gusanos, celenterados y moluscos.
Una de las mayores diferencias entre estas especies es su tamaño. Los invertebrados como los insectos o los celenterados son pequeños y lentos porque no pueden desarrollar cuerpos grandes y músculos fuertes. Hay algunas excepciones, como el calamar, que puede alcanzar los 15 metros de longitud. Los vertebrados tienen un sistema de soporte universal y, por lo tanto, pueden desarrollarse más rápido y volverse más grandes que los invertebrados.
Los cordados también tienen un sistema nervioso muy desarrollado. Con la ayuda de una conexión especializada entre las fibras nerviosas, pueden reaccionar muy rápidamente a los cambios en su entorno, lo que les dauna ventaja definitiva.
En comparación con los vertebrados, la mayoría de los animales sin espinas utilizan un sistema nervioso simple y se comportan casi por completo de manera instintiva. Este sistema funciona bien la mayor parte del tiempo, aunque estas criaturas a menudo no pueden aprender de sus errores. Las excepciones son los pulpos y sus parientes cercanos, que se consideran entre los animales más inteligentes del mundo de los invertebrados.
Todos los cordados, como sabemos, tienen una columna vertebral. Sin embargo, una característica del subreino de los invertebrados multicelulares es la similitud con sus parientes. Se debe a que en una determinada etapa de la vida, los vertebrados también cuentan con una varilla de soporte flexible, la notocorda, que luego se convierte en la columna vertebral. La primera vida se desarrolló como células individuales en el agua. Los invertebrados fueron el eslabón inicial en la evolución de otros organismos. Sus cambios graduales llevaron a la aparición de criaturas complejas con un esqueleto bien desarrollado.
Celiacos
Hoy existen unas once mil especies de celenterados. Estos son uno de los animales complejos más antiguos que aparecieron en la tierra. El más pequeño de los celenterados no se puede ver sin un microscopio, y la medusa más grande que se conoce tiene 2,5 metros de diámetro.
Entonces, echemos un vistazo más de cerca al sub-reino de los organismos multicelulares, el tipo intestinal. La descripción de las principales características de los hábitats puede estar determinada por la presencia de un medio acuático o marino. Viven solos o en colonias que puedenmoverse libremente o vivir en un solo lugar.
La forma del cuerpo de los celenterados se llama "bolsa". La boca se conecta a un saco ciego llamado "cavidad gastrovascular". Este saco funciona en el proceso de digestión, intercambio de gases y actúa como un esqueleto hidrostático. La única abertura sirve como boca y ano. Los tentáculos son estructuras largas y huecas que se utilizan para mover y capturar alimentos. Todos los celenterados tienen tentáculos cubiertos de ventosas. Están equipados con células especiales, nemocistos, que pueden inyectar toxinas en sus presas. Las ventosas también permiten la captura de presas de gran tamaño, que los animales se llevan a la boca retrayendo sus tentáculos. Los nematocistos son responsables de las quemaduras que algunas medusas infligen a los humanos.
Los animales del sub-reino son multicelulares, como los celenterados, tienen digestión tanto intracelular como extracelular. La respiración se produce por difusión simple. Tienen una red de nervios que se extienden por todo el cuerpo.
Muchas formas exhiben polimorfismo, es decir, una variedad de genes en los que diferentes tipos de criaturas están presentes en la colonia para diferentes funciones. Estos individuos se llaman zooides. La reproducción puede denominarse aleatoria (getación externa) o sexual (formación de gametos).
Las medusas, por ejemplo, producen óvulos y espermatozoides y luego los liberan en el agua. Cuando un óvulo es fertilizado, se convierte en una larva ciliada que nada libremente llamada planla.
Ejemplos típicos del sub-reino Celenterados de tipo multicelular son hidras,obelia, barco portugués, velero, medusa aurelia, medusa cabeza, anémonas de mar, corales, pluma de mar, gorgonias, etc.
Plantas
En el sub-reino Las plantas pluricelulares son organismos eucariotas que pueden alimentarse de la fotosíntesis. Las algas originalmente se consideraban plantas, pero ahora se clasifican como protistas, un grupo especial que está excluido de todas las especies conocidas. La definición moderna de plantas se refiere a los organismos que viven principalmente en la tierra (y a veces en el agua).
Otra característica distintiva de las plantas es el pigmento verde: la clorofila. Se utiliza para absorber la energía solar durante la fotosíntesis.
Cada planta tiene fases haploides y diploides que caracterizan su ciclo de vida. Se llama alternancia de generaciones porque todas sus fases son pluricelulares.
Las generaciones alternativas son la generación de esporofitos y la generación de gametofitos. En la fase de gametofito, se forman los gametos. Los gametos haploides se fusionan para formar un cigoto, llamado célula diploide porque tiene un conjunto completo de cromosomas. A partir de ahí crecen los individuos diploides de la generación esporofita.
Los esporofitos pasan por una fase de meiosis (división) y forman esporas haploides.
Entonces, el sub-reino multicelular puede describirse brevemente como el grupo principal de seres vivos que habitan la Tierra. Estos incluyen a todos los que tienen varias células, diferentes en estructura y función y combinadas en una solaorganismo. Los organismos pluricelulares más simples son los celenterados, y el animal más complejo y desarrollado del planeta es el hombre.
