Viumbe vyote vilivyo hai vimegawanywa katika falme ndogo za viumbe vyenye seli nyingi na zenye seli moja. Mwisho ni seli moja na ni ya rahisi zaidi, wakati mimea na wanyama ni miundo ambayo shirika ngumu zaidi limeendelea kwa karne nyingi. Idadi ya seli hutofautiana kulingana na aina ambayo mtu huyo ni mali. Nyingi ni ndogo sana hivi kwamba zinaweza kuonekana tu chini ya darubini. Chembechembe zilionekana Duniani takriban miaka bilioni 3.5 iliyopita.
Katika wakati wetu, michakato yote inayotokea na viumbe hai inachunguzwa na biolojia. Ni sayansi hii inayohusika na ufalme mdogo wa seli nyingi na unicellular.
Viumbe vyenye seli moja
Unicellularity hubainishwa na uwepo katika mwili wa seli moja ambayo hufanya kazi zote muhimu. Amoeba inayojulikana na kiatu cha ciliate ni ya zamani na, wakati huo huo, aina za zamani zaidi za maisha,ambao ni wanachama wa aina hii. Walikuwa viumbe hai wa kwanza walioishi Duniani. Hii pia inajumuisha vikundi kama vile sporozoa, sarcodes na bakteria. Wote ni wadogo na wengi wao hawaonekani kwa macho. Kwa kawaida zimegawanywa katika makundi mawili ya jumla: prokaryotic na yukariyoti.
Prokariyoti huwakilishwa na protozoa au kuvu wa baadhi ya spishi. Baadhi yao wanaishi katika makoloni, ambapo watu wote ni sawa. Mchakato mzima wa maisha unafanywa katika kila seli ili iweze kuishi.
Viumbe vya Prokaryotic havina viini vilivyofungamana na utando na oganeli za seli. Hizi kwa kawaida ni bakteria na cyanobacteria kama vile E. coli, salmonella, nostocs, n.k.
Eukaryoti huundwa kwa mfululizo wa seli zinazotegemeana kwa ajili ya kuishi. Wana kiini na viungo vingine vilivyotenganishwa na utando. Mara nyingi ni vimelea vya majini au fangasi na mwani.
Wawakilishi wote wa vikundi hivi hutofautiana kwa ukubwa. Bakteria ndogo zaidi ina urefu wa nanomita 300 tu. Viumbe vya unicellular kawaida huwa na flagella maalum au cilia ambayo inahusika katika harakati zao. Wana mwili rahisi na sifa za msingi zilizotamkwa. Lishe, kama sheria, hutokea katika mchakato wa kunyonya (phagocytosis) ya chakula na huhifadhiwa katika organelles maalum za seli.
Wenye seli moja wametawala umbo la maisha Duniani kwa mabilioni ya miaka. Walakini, mageuzi kutoka kwa watu rahisi hadi ngumu zaidi yamebadilisha mazingira yote kwani yamesababisha kuibuka kwa uhusiano wa hali ya juu wa kibayolojia. Kwa kuongeza, kuibuka kwa aina mpya kulisababisha kuundwamazingira mapya yenye mwingiliano tofauti wa ikolojia.
Viumbe seli nyingi
Sifa kuu ya subkingdom ya seli nyingi ni kuwepo kwa idadi kubwa ya seli katika mtu mmoja. Wamefungwa pamoja, na hivyo kuunda shirika jipya kabisa, ambalo lina sehemu nyingi zinazotokana. Wengi wao wanaweza kuonekana bila vyombo maalum. Mimea, samaki, ndege na wanyama hutoka kwenye ngome moja. Viumbe vyote vilivyojumuishwa katika ufalme mdogo wa chembe nyingi huzaa upya watu wapya kutoka kwa viinitete ambavyo vimeundwa kutoka kwa chembe mbili zinazopingana.
Sehemu yoyote ya mtu binafsi au kiumbe kizima, ambayo imedhamiriwa na idadi kubwa ya vipengele, ni muundo changamano, ulioendelezwa sana. Katika ufalme mdogo wa viumbe vingi, uainishaji hutenganisha wazi kazi ambazo kila chembe ya mtu binafsi hufanya kazi yake. Wanashiriki katika michakato muhimu, hivyo kusaidia uwepo wa kiumbe kizima.
Subkingdom Multicellular katika Kilatini inasikika kama Metazoa. Ili kuunda kiumbe changamano, seli lazima zitambuliwe na kushikamana na wengine. Ni takriban dazeni ya protozoa inaweza kuonekana mmoja mmoja kwa jicho uchi. Karibu watu milioni mbili waliosalia wanaoonekana ni seli nyingi.
Wanyama wa Pluricellular huundwa kwa kuchanganya watu binafsi kupitia uundaji wa makoloni, nyuzi au muunganisho. Pluricellular iliibuka kwa kujitegemea, kama Volvox na baadhi ya mimea ya benderamwani.
Ishara ya ufalme mdogo wa chembechembe nyingi, yaani, spishi zake za awali, ilikuwa ukosefu wa mifupa, magamba na sehemu nyingine ngumu za mwili. Kwa hiyo, athari zao hazijaishi hadi leo. Isipokuwa ni sponji ambazo bado zinaishi katika bahari na bahari. Labda mabaki yao yanapatikana katika baadhi ya miamba ya kale, kama vile Grypania spiralis, ambayo visukuku vyake vilipatikana katika tabaka za kale zaidi za shale nyeusi zilizoanzia enzi ya mapema ya Proterozoic.
Katika jedwali lililo hapa chini, ufalme mdogo wa chembechembe nyingi unawasilishwa kwa aina zake zote.
Mahusiano changamano yalizuka kutokana na mageuzi ya protozoa na kuibuka kwa uwezo wa seli kugawanyika katika makundi na kupanga tishu na viungo. Kuna nadharia nyingi zinazoelezea taratibu ambazo viumbe vyenye seli moja vinaweza kuibuka.
Nadharia za kuibuka
Leo, kuna nadharia tatu kuu za kuibuka kwa utawala wa seli nyingi. Muhtasari wa nadharia ya syncytial, ili usiingie kwa undani, inaweza kuelezewa kwa maneno machache. Kiini chake kiko katika ukweli kwamba kiumbe cha awali, ambacho kilikuwa na nuclei kadhaa katika seli zake, hatimaye kinaweza kutenganisha kila mmoja wao na utando wa ndani. Kwa mfano, nuclei kadhaa zina kuvu ya mold, pamoja na kiatu cha ciliate, ambacho kinathibitisha nadharia hii. Walakini, kuwa na viini vingi haitoshi kwa sayansi. Ili kuthibitisha nadharia ya wingi wao, mabadiliko ya mwonekano kuwa mnyama aliyekuzwa vizuri wa yukariyoti sahili ni muhimu.
Nadharia ya Ukoloni inasema kwamba symbiosis, inayojumuisha viumbe tofauti vya aina moja, ilisababisha mabadiliko yao na kuonekana kwa viumbe kamili zaidi. Haeckel ndiye mwanasayansi wa kwanza kuwasilisha nadharia hii mnamo 1874. Utata wa shirika hutokea kwa sababu seli hukaa pamoja, badala ya kuvutwa kando wakati wa mgawanyiko. Mifano ya nadharia hii inaweza kuonekana katika metazoa za protozoa kama mwani wa kijani kibichi uitwao eudorina au volvax. Huunda makundi ambayo yanafikia hadi seli 50,000 kulingana na spishi.
Nadharia ya Ukoloni inapendekeza muunganisho wa viumbe mbalimbali vya aina moja. Faida ya nadharia hii ni kwamba imeonekana kuwa wakati wa uhaba wa chakula, amoebas hukusanyika katika koloni ambayo huhamia kama kitengo hadi eneo jipya. Baadhi ya amoeba hizi ni tofauti kidogo.
Nadharia ya symbiosis inapendekeza kwamba kiumbe wa kwanza kutoka kwa ufalme mdogo wa chembechembe nyingi alionekana kutokana na jamii ya viumbe wa asili tofauti waliofanya kazi tofauti. Mahusiano kama haya, kwa mfano, yapo kati ya clownfish na anemoni za baharini au mizabibu ambayo huambukiza miti msituni.
Hata hivyo, tatizo la nadharia hii ni kwamba haijulikani jinsi DNA ya watu mbalimbali inaweza kujumuishwa katika jenomu moja.
Kwa mfano, mitochondria na kloroplasts zinaweza kuwa endosymbionts (viumbe katika mwili). Hii hutokea mara chache sana, na hata hivyo genomes za endosymbionts huhifadhi tofauti kati yao wenyewe. Wao husawazisha DNA zao kivyake wakati wa mitosis ya spishi mwenyeji.
Mbili au tatu za ulinganifuwatu binafsi wanaounda lichen, ingawa wanategemeana kwa ajili ya kuishi, lazima wazae kando kisha waungane ili kuunda kiumbe kimoja tena.
Nadharia zingine ambazo pia zinazingatia kuibuka kwa subkingdom ya seli nyingi:
Nadharia ya
Nadharia hizi zote, kama nyingine nyingi ambazo wanasayansi maarufu wanaendelea kutoa, zinavutia sana. Walakini, hakuna hata mmoja wao anayeweza kujibu wazi na bila utatakwa swali: namna gani aina mbalimbali kubwa za viumbe hivyo zingeweza kutoka kwa chembe moja iliyotokea Duniani? Au: kwa nini watu wasio na waume waliamua kuungana na kuanza kuishi pamoja?
Labda miaka michache itapita, na uvumbuzi mpya utaweza kutupa majibu kwa kila mojawapo ya maswali haya.
Viungo na tishu
Viumbe tata vina kazi za kibayolojia kama vile ulinzi, mzunguko, usagaji chakula, upumuaji na uzazi wa ngono. Hufanywa na viungo fulani kama vile ngozi, moyo, tumbo, mapafu na mfumo wa uzazi. Zinaundwa na aina nyingi tofauti za seli zinazofanya kazi pamoja kutekeleza kazi mahususi.
Kwa mfano, misuli ya moyo ina idadi kubwa ya mitochondria. Wanazalisha triphosphate ya adenosine, shukrani ambayo damu huenda kwa kuendelea kupitia mfumo wa mzunguko. Seli za ngozi, kwa upande mwingine, zina mitochondria chache. Badala yake, zina protini nyingi na huzalisha keratini, ambayo hulinda tishu laini za ndani dhidi ya uharibifu na mambo ya nje.
Uzalishaji
Wakati protozoa zote huzalisha bila ubaguzi, nyingi za falme ndogo zenye seli nyingi hupendelea uzazi. Binadamu, kwa mfano, ni muundo changamano unaoundwa na muunganiko wa chembe mbili moja zinazoitwa yai na manii. Muunganisho wa seli ya yai moja na gamete (gameti ni seli maalum za ngono zilizo na seti moja ya kromosomu) ya manii husababisha kuundwa kwa zaigoti.
Zygote ina nyenzo jenimanii na mayai. Mgawanyiko wake husababisha maendeleo ya kiumbe kipya kabisa, tofauti. Wakati wa maendeleo na mgawanyiko wa seli, kulingana na mpango uliowekwa katika jeni, huanza kutofautisha katika vikundi. Hii itawaruhusu zaidi kufanya kazi tofauti kabisa, licha ya ukweli kwamba zinafanana kijeni kwa kila mmoja.
Hivyo, viungo na tishu zote za mwili zinazounda neva, mifupa, misuli, tendons, damu - zote zilitoka kwenye zaigoti moja, ambayo ilionekana kutokana na muunganiko wa gameti mbili moja.
faida ya Metazoan
Kuna faida kadhaa kuu za ufalme mdogo wa viumbe vyenye seli nyingi, shukrani kwa ambavyo vinatawala sayari yetu.
Kwa sababu muundo changamano wa ndani huruhusu ongezeko la ukubwa, pia husaidia kuunda miundo ya mpangilio wa juu na tishu zenye utendaji mbalimbali.
Viumbe wakubwa wana ulinzi bora dhidi ya wanyama wanaowinda wanyama wengine. Pia wana uhamaji mkubwa, unaowaruhusu kuhamia maeneo bora zaidi ya kuishi.
Kuna faida moja zaidi isiyopingika ya ufalme mdogo wa chembechembe nyingi. Tabia ya kawaida ya spishi zake zote ni muda mrefu wa maisha. Mwili wa seli unakabiliwa na mazingira kutoka pande zote, na uharibifu wowote unaweza kusababisha kifo cha mtu binafsi. Kiumbe chembe chembe nyingi kitaendelea kuwepo hata chembe moja ikifa au kuharibiwa. Kurudiwa kwa DNA pia ni faida. Mgawanyiko wa chembe ndani ya mwili inaruhusu ukuaji wa haraka na ukarabati wa kuharibiwavitambaa.
Wakati wa mgawanyo wake, kisanduku kipya hunakili kisanduku cha zamani, ambacho hukuruhusu kuhifadhi vipengele vinavyofaa katika vizazi vijavyo, na pia kuviboresha kadiri muda unavyopita. Kwa maneno mengine, urudufishaji huruhusu uhifadhi na urekebishaji wa sifa ambazo zitaimarisha maisha au usawa wa kiumbe, hasa katika ulimwengu wa wanyama, ufalme mdogo wa viumbe vingi vya seli.
Hasara za viumbe vyenye seli nyingi
Viumbe tata pia vina hasara. Kwa mfano, wanahusika na magonjwa mbalimbali yanayotokana na muundo na kazi zao za kibiolojia. Katika protozoa, kinyume chake, hakuna mifumo ya kutosha ya chombo kilichoendelea. Hii ina maana kwamba hatari zao za magonjwa hatari hupunguzwa.
Ni muhimu kutambua kwamba, tofauti na viumbe vyenye seli nyingi, watu wa primitive wana uwezo wa kuzaliana bila kujamiiana. Hii huwasaidia kutopoteza rasilimali na nguvu katika kutafuta mchumba na shughuli za ngono.
Viumbe rahisi zaidi pia wana uwezo wa kuchukua nishati kwa kueneza au osmosis. Hii inawaweka huru kutokana na hitaji la kuzunguka kutafuta chakula. Takriban kitu chochote kinaweza kuwa chanzo cha chakula kwa kiumbe chenye seli moja.
Wanyama wa mgongo na wasio na uti wa mgongo
Bila ubaguzi, uainishaji unagawanya viumbe vyote vyenye seli nyingi vilivyojumuishwa katika ufalme mdogo katika aina mbili: wanyama wenye uti wa mgongo (chordates) na wasio na uti wa mgongo.
Wanyama wasio na uti wa mgongo hawana mfupa dhabiti, wakati chordates wana mifupa ya ndani iliyokua vizuri ya cartilage, mfupa na ubongo uliokua sana ambao unalindwa na fuvu. Vertebrateswana viungo vya hisi vilivyokua vizuri, mfumo wa upumuaji wenye gill au mapafu, na mfumo wa neva ulioendelea, ambao unazitofautisha zaidi na wenzao wa zamani zaidi.
Aina zote mbili za wanyama wanaishi katika makazi tofauti, lakini chordates, kutokana na mfumo wa neva uliositawi, wanaweza kukabiliana na nchi kavu, bahari na hewa. Hata hivyo, wanyama wasio na uti wa mgongo pia wanapatikana katika aina mbalimbali, kuanzia misitu na majangwa hadi mapango na tope la baharini.
Kufikia sasa, karibu spishi milioni mbili za ufalme mdogo wa wanyama wasio na uti wa mgongo wenye chembe nyingi zimetambuliwa. Milioni hizi mbili zinaunda takriban 98% ya viumbe vyote vilivyo hai, yaani, spishi 98 kati ya 100 za viumbe wanaoishi ulimwenguni ni wanyama wasio na uti wa mgongo. Wanadamu ni wa familia ya chordate.
Vidudu vimegawanywa katika samaki, amfibia, reptilia, ndege na mamalia. Wanyama wasio na uti wa mgongo wanawakilisha phyla kama vile arthropods, echinoderms, minyoo, coelenterates na moluska.
Mojawapo ya tofauti kubwa kati ya spishi hizi ni ukubwa wao. Wadudu wasio na uti wa mgongo kama vile wadudu au coelenterates ni wadogo na polepole kwa sababu hawawezi kukuza miili mikubwa na misuli yenye nguvu. Kuna tofauti chache, kama vile ngisi, ambayo inaweza kufikia mita 15 kwa urefu. Wanyama wa mgongo wana mfumo wa usaidizi kwa wote, na kwa hivyo wanaweza kukua haraka na kuwa wakubwa kuliko wanyama wasio na uti wa mgongo.
Chordates pia zina mfumo mzuri wa neva. Kwa msaada wa uhusiano maalum kati ya nyuzi za ujasiri, wanaweza kuguswa haraka sana na mabadiliko katika mazingira yao, ambayo huwapa.faida ya uhakika.
Ikilinganishwa na wanyama wenye uti wa mgongo, wanyama wengi wasio na uti wa mgongo hutumia mfumo rahisi wa neva na hutenda kwa karibu kabisa. Mfumo huu hufanya kazi vizuri mara nyingi, ingawa viumbe hawa mara nyingi hawawezi kujifunza kutokana na makosa yao. Isipokuwa ni pweza na jamaa zao wa karibu, ambao wanachukuliwa kuwa miongoni mwa wanyama wenye akili zaidi katika ulimwengu wa wanyama wasio na uti wa mgongo.
Kwaya zote, kama tujuavyo, zina uti wa mgongo. Hata hivyo, kipengele cha subkingdom ya invertebrates multicellular ni kufanana na jamaa zao. Iko katika ukweli kwamba katika hatua fulani ya maisha, wanyama wa uti wa mgongo pia wana fimbo rahisi ya msaada, notochord, ambayo baadaye inakuwa mgongo. Maisha ya kwanza yalikua kama seli moja kwenye maji. Invertebrates walikuwa kiungo cha awali katika mageuzi ya viumbe vingine. Mabadiliko yao ya taratibu yalisababisha kuibuka kwa viumbe changamani vilivyo na mifupa iliyokua vizuri.
Celiacs
Leo kuna takriban aina elfu kumi na moja za coelenterates. Hawa ni moja ya wanyama wa zamani zaidi walioonekana duniani. Ndogo zaidi ya coelenterates haiwezi kuonekana bila darubini, na jellyfish kubwa inayojulikana ina kipenyo cha mita 2.5.
Kwa hivyo, hebu tuangalie kwa karibu ufalme mdogo wa viumbe vyenye seli nyingi, aina ya utumbo. Maelezo ya sifa kuu za makazi yanaweza kuamua kwa uwepo wa mazingira ya majini au baharini. Wanaishi peke yao au katika makoloni ambayo yanawezatembea kwa uhuru au ishi katika sehemu moja.
Umbo la mwili la coelenterates linaitwa "mfuko". Mdomo unaunganishwa na kifuko kipofu kinachoitwa "cavity ya gastrovascular". Kifuko hiki hufanya kazi katika mchakato wa usagaji chakula, kubadilishana gesi na hufanya kama mifupa ya hydrostatic. Ufunguzi mmoja hutumika kama mdomo na mkundu. Tentacles ni muda mrefu, miundo mashimo kutumika kwa hoja na kukamata chakula. Coelenterates zote zina tentacles zilizofunikwa na suckers. Wana vifaa vya seli maalum - nemocysts, ambazo zinaweza kuingiza sumu kwenye mawindo yao. Wanyonyaji pia huruhusu kukamata mawindo makubwa, ambayo wanyama huweka kwenye midomo yao kwa kurudisha hema zao. Nematocysts huchangia kuungua kwa jellyfish kwa wanadamu.
Wanyama wa ufalme mdogo wana seli nyingi, kama vile coelenterates, wana usagaji chakula ndani ya seli na nje ya seli. Kupumua hutokea kwa kueneza rahisi. Zina mtandao wa neva unaoenea mwili mzima.
Aina nyingi zinaonyesha upolimishaji, yaani, aina mbalimbali za jeni ambamo aina tofauti za viumbe zipo kwenye kundi kwa utendaji tofauti. Watu hawa huitwa zooid. Uzazi unaweza kuitwa nasibu (chipukizi la nje) au ngono (kuundwa kwa gametes).
Jellyfish, kwa mfano, hutoa mayai na manii na kisha kuyatoa ndani ya maji. Wakati yai linaporutubishwa, hukua na kuwa buu anayeogelea bila malipo anayeitwa planla.
Mifano ya kawaida ya ufalme mdogo wa aina nyingi za seli ni hidrasi,obelia, mashua ya Ureno, mashua ya baharini, aurelia jellyfish, samaki aina ya kichwa, anemoni wa baharini, matumbawe, kalamu ya bahari, gorgonians, n.k.
Mimea
Katika ufalme mdogo mimea yenye seli nyingi ni viumbe vya yukariyoti vinavyoweza kulisha usanisinuru. Mwani hapo awali ulizingatiwa kuwa mimea, lakini sasa wameainishwa kama wasanii, kikundi maalum ambacho hakijumuishwi kutoka kwa spishi zote zinazojulikana. Ufafanuzi wa kisasa wa mimea unarejelea viumbe wanaoishi ardhini (na wakati mwingine majini).
Kipengele kingine bainifu cha mimea ni rangi ya kijani kibichi - klorofili. Hutumika kunyonya nishati ya jua wakati wa usanisinuru.
Kila mmea una awamu za haploidi na diploidi ambazo zinabainisha mzunguko wake wa maisha. Inaitwa mbadala wa vizazi kwa sababu awamu zote ndani yake ni seli nyingi.
Vizazi mbadala ni kizazi cha sporophyte na kizazi cha gametophyte. Katika awamu ya gametophyte, gametes huundwa. Gameti za haploidi huungana na kuunda zaigoti, inayoitwa seli ya diploidi kwa sababu ina seti kamili ya kromosomu. Kutoka hapo, watu binafsi wa diploidi wa kizazi cha sporophyte hukua.
Sporophytes hupitia awamu ya meiosis (mgawanyiko) na kuunda spora za haploid.
Kwa hivyo, ufalme mdogo wa chembechembe nyingi unaweza kuelezewa kwa ufupi kama kundi kuu la viumbe hai wanaoishi Duniani. Hizi ni pamoja na kila mtu ambaye ana idadi ya seli, tofauti katika muundo na kazi na kuunganishwa kuwa mojaviumbe. Viumbe rahisi zaidi kati ya seli nyingi ni coelenterates, na mnyama changamano na aliyeendelea zaidi kwenye sayari ni mwanadamu.
