Tous les organismes vivants sont divisés en sous-royaumes de créatures multicellulaires et unicellulaires. Ces derniers sont une cellule unique et appartiennent aux plus simples, tandis que les plantes et les animaux sont ces structures dans lesquelles une organisation plus complexe s'est développée au cours des siècles. Le nombre de cellules varie en fonction de la variété à laquelle appartient l'individu. La plupart sont si petits qu'ils ne peuvent être vus qu'au microscope. Les cellules sont apparues sur Terre il y a environ 3,5 milliards d'années.
À notre époque, tous les processus qui se produisent avec les organismes vivants sont étudiés par la biologie. C'est cette science qui traite du sous-royaume du multicellulaire et de l'unicellulaire.
Organismes unicellulaires
L'unicellularité est déterminée par la présence dans le corps d'une seule cellule qui remplit toutes les fonctions vitales. L'amibe bien connue et la chaussure ciliée sont primitives et, en même temps, les plus anciennes formes de vie,qui font partie de cette espèce. Ce sont les premiers êtres vivants qui ont vécu sur Terre. Cela inclut également des groupes tels que les sporozoaires, les sarcodes et les bactéries. Ils sont tous petits et pour la plupart invisibles à l'œil nu. Ils sont généralement divisés en deux catégories générales: les procaryotes et les eucaryotes.
Les procaryotes sont représentés par des protozoaires ou des champignons de certaines espèces. Certains d'entre eux vivent en colonies, où tous les individus sont les mêmes. L'ensemble du processus de la vie se déroule dans chaque cellule individuelle afin qu'elle survive.
Les organismes procaryotes n'ont pas de noyaux ni d'organites cellulaires liés à la membrane. Ce sont généralement des bactéries et des cyanobactéries telles que E. coli, salmonelle, nostocs, etc.
Les eucaryotes sont constitués d'une série de cellules qui dépendent les unes des autres pour leur survie. Ils ont un noyau et d'autres organites séparés par des membranes. Ce sont principalement des parasites aquatiques ou des champignons et des algues.
Tous les représentants de ces groupes diffèrent par leur taille. La plus petite bactérie ne mesure que 300 nanomètres de long. Les organismes unicellulaires ont généralement des flagelles ou des cils spéciaux qui sont impliqués dans leur locomotion. Ils ont un corps simple avec des caractéristiques de base prononcées. La nutrition, en règle générale, se produit dans le processus d'absorption (phagocytose) des aliments et est stockée dans des organites spéciaux de la cellule.
Les cellules unicellulaires dominent la forme de vie sur Terre depuis des milliards d'années. Cependant, l'évolution des individus les plus simples vers les plus complexes a changé tout le paysage car elle a conduit à l'émergence de relations biologiquement avancées. De plus, l'émergence de nouvelles espèces a conduit à la formationnouvel environnement avec diverses interactions écologiques.
Organismes multicellulaires
La principale caractéristique du sous-règne multicellulaire est la présence d'un grand nombre de cellules chez un individu. Ils sont attachés ensemble, créant ainsi une organisation complètement nouvelle, composée de nombreuses parties dérivées. La plupart d'entre eux peuvent être vus sans aucun instrument spécial. Plantes, poissons, oiseaux et animaux sortent d'une même cage. Toutes les créatures incluses dans le sous-royaume multicellulaire régénèrent de nouveaux individus à partir d'embryons formés à partir de deux gamètes opposés.
Toute partie d'un individu ou d'un organisme entier, qui est déterminée par un grand nombre de composants, est une structure complexe et hautement développée. Dans le sous-royaume des organismes multicellulaires, la classification sépare clairement les fonctions dans lesquelles chacune des particules individuelles accomplit sa tâche. Ils sont engagés dans des processus vitaux, soutenant ainsi l'existence de tout l'organisme.
Subkingdom Multicellular en latin ressemble à Metazoa. Pour former un organisme complexe, les cellules doivent être identifiées et attachées aux autres. Seulement une douzaine de protozoaires peuvent être vus individuellement à l'œil nu. Les quelque deux millions d'individus visibles restants sont multicellulaires.
Les animaux pluricellulaires sont créés en combinant des individus par la formation de colonies, de filaments ou d'agrégation. Le pluricellulaire a évolué indépendamment, comme le Volvox et certains verts flagellairesalgues.
Un signe du sous-royaume du multicellulaire, c'est-à-dire de ses premières espèces primitives, était l'absence d'os, de coquilles et d'autres parties dures du corps. Par conséquent, leurs traces n'ont pas survécu à ce jour. Les exceptions sont les éponges qui vivent encore dans les mers et les océans. Peut-être que leurs restes se trouvent dans certaines roches anciennes, telles que Grypania spiralis, dont les fossiles ont été trouvés dans les plus anciennes couches de schiste noir datant du début de l'ère protérozoïque.
Dans le tableau ci-dessous, le sous-royaume multicellulaire est présenté dans toute sa diversité.
Des relations complexes sont apparues à la suite de l'évolution des protozoaires et de l'émergence de la capacité des cellules à se diviser en groupes et à organiser les tissus et les organes. Il existe de nombreuses théories expliquant les mécanismes par lesquels les organismes unicellulaires auraient pu évoluer.
Théories de l'émergence
Aujourd'hui, il existe trois théories principales sur l'émergence du sous-royaume multicellulaire. Un résumé de la théorie syncytiale, pour ne pas entrer dans les détails, peut être décrit en quelques mots. Son essence réside dans le fait qu'un organisme primitif, qui avait plusieurs noyaux dans ses cellules, pouvait éventuellement séparer chacun d'eux par une membrane interne. Par exemple, plusieurs noyaux contiennent un champignon de moisissure, ainsi qu'une chaussure ciliée, ce qui confirme cette théorie. Cependant, avoir plusieurs noyaux n'est pas suffisant pour la science. Pour confirmer la théorie de leur multiplicité, une transformation visuelle en un animal bien développé de l'eucaryote le plus simple est nécessaire.
La théorie des colonies dit que la symbiose, composée de différents organismes de la même espèce, a conduit à leur changement et à l'apparition de créatures plus parfaites. Haeckel est le premier scientifique à présenter cette théorie en 1874. La complexité de l'organisation découle du fait que les cellules restent ensemble, plutôt que d'être séparées lors de la division. Des exemples de cette théorie peuvent être vus dans des métazoaires protozoaires tels que les algues vertes appelées eudorina ou volvax. Ils forment des colonies qui comptent jusqu'à 50 000 cellules selon les espèces.
La théorie des colonies propose la fusion de différents organismes de la même espèce. L'avantage de cette théorie est qu'il a été observé que lors de pénuries alimentaires, les amibes se regroupent en une colonie qui se déplace comme une unité vers un nouvel emplacement. Certaines de ces amibes sont légèrement différentes.
La théorie de la symbiose suggère que la première créature du sous-royaume multicellulaire est apparue en raison de la communauté de créatures primitives dissemblables qui effectuaient différentes tâches. De telles relations sont, par exemple, présentes entre les poissons-clowns et les anémones de mer ou les lianes qui parasitent les arbres dans la jungle.
Cependant, le problème avec cette théorie est qu'on ne sait pas comment l'ADN de différents individus peut être inclus dans un seul génome.
Par exemple, les mitochondries et les chloroplastes peuvent être des endosymbiontes (organismes du corps). Cela se produit extrêmement rarement, et même dans ce cas, les génomes des endosymbiontes conservent des différences entre eux. Ils synchronisent séparément leur ADN pendant la mitose de l'espèce hôte.
Deux ou trois symbiotiquesles individus qui composent le lichen, bien que dépendants les uns des autres pour leur survie, doivent se reproduire séparément puis se recombiner pour former à nouveau un seul organisme.
Autres théories qui considèrent également l'émergence du sous-royaume multicellulaire:
- Théorie GK-PID. Il y a environ 800 millions d'années, un léger changement génétique dans une seule molécule appelée GK-PID a peut-être permis aux individus de passer d'une cellule unique à une structure plus complexe.
- Le rôle des virus. Il a été récemment reconnu que les gènes empruntés aux virus jouaient un rôle crucial dans la division des tissus, des organes, et même dans la reproduction sexuée, dans la fusion de l'ovule et du sperme. La première protéine syncytine-1 a été trouvée, qui a été transmise d'un virus à une personne. On le trouve dans les membranes intercellulaires qui séparent le placenta et le cerveau. La deuxième protéine a été identifiée en 2007 et nommée EFF1. Il aide à former la peau des vers ronds nématodes et fait partie de toute la famille des protéines FF. Le Dr Felix Rey de l'Institut Pasteur de Paris a construit une disposition 3D de la structure EFF1 et a montré que c'est ce qui lie les particules entre elles. Cette expérience confirme le fait que toutes les fusions connues des plus petites particules en molécules sont d'origine virale. Cela suggère également que les virus étaient vitaux pour la communication des structures internes, et sans eux, il n'aurait pas été possible pour une colonie du sous-royaume du type éponge multicellulaire.
Toutes ces théories, comme beaucoup d'autres que des scientifiques célèbres continuent à proposer, sont très intéressantes. Cependant, aucun d'entre eux ne peut répondre clairement et sans ambiguïtéà la question: comment une si grande variété d'espèces peut-elle provenir d'une seule cellule originaire de la Terre ? Ou: pourquoi des individus célibataires ont-ils décidé de s'unir et de commencer à exister ensemble ?
Peut-être que quelques années passeront, et de nouvelles découvertes pourront nous donner des réponses à chacune de ces questions.
Organes et tissus
Les organismes complexes ont des fonctions biologiques telles que la protection, la circulation, la digestion, la respiration et la reproduction sexuée. Ils sont effectués par certains organes tels que la peau, le cœur, l'estomac, les poumons et le système reproducteur. Ils sont constitués de nombreux types de cellules différentes qui travaillent ensemble pour effectuer des tâches spécifiques.
Par exemple, le muscle cardiaque possède un grand nombre de mitochondries. Ils produisent de l'adénosine triphosphate, grâce à laquelle le sang circule en continu dans le système circulatoire. Les cellules de la peau, en revanche, ont moins de mitochondries. Au lieu de cela, ils ont des protéines denses et produisent de la kératine, qui protège les tissus mous internes des dommages et des facteurs externes.
Reproduction
Alors que tous les protozoaires sans exception se reproduisent de manière asexuée, de nombreux sous-royaumes multicellulaires préfèrent la reproduction sexuée. Les humains, par exemple, sont une structure complexe créée par la fusion de deux cellules uniques appelées ovule et spermatozoïde. La fusion d'un ovule avec un gamète (les gamètes sont des cellules sexuelles spéciales contenant un ensemble de chromosomes) d'un spermatozoïde conduit à la formation d'un zygote.
Zygote contient du matériel génétiqueà la fois du sperme et des ovules. Sa division conduit au développement d'un organisme complètement nouveau et séparé. Au cours du développement et de la division des cellules, selon le programme défini dans les gènes, elles commencent à se différencier en groupes. Cela leur permettra en outre de remplir des fonctions complètement différentes, malgré le fait qu'ils sont génétiquement identiques les uns aux autres.
Ainsi, tous les organes et tissus du corps qui forment les nerfs, les os, les muscles, les tendons, le sang - ils sont tous issus d'un zygote, qui est apparu en raison de la fusion de deux gamètes simples.
Avantage métazoaire
Le sous-royaume des organismes multicellulaires présente plusieurs avantages majeurs, grâce auxquels ils dominent notre planète.
Parce que la structure interne complexe permet d'augmenter la taille, elle aide également à développer des structures et des tissus d'ordre supérieur aux fonctions multiples.
Les grands organismes ont la meilleure défense contre les prédateurs. Ils ont également une plus grande mobilité, ce qui leur permet de migrer vers de meilleurs endroits où vivre.
Il y a un autre avantage indiscutable du sous-royaume multicellulaire. Une caractéristique commune à toutes ses espèces est une durée de vie assez longue. Le corps cellulaire est exposé à l'environnement de tous côtés et tout dommage peut entraîner la mort de l'individu. Un organisme multicellulaire continuera d'exister même si une cellule meurt ou est endommagée. La duplication de l'ADN est également un avantage. La division des particules dans le corps permet une croissance et une réparation plus rapides des dommagestissus.
Lors de sa division, une nouvelle cellule copie l'ancienne, ce qui vous permet de sauvegarder des fonctionnalités favorables dans les générations suivantes, ainsi que de les améliorer au fil du temps. En d'autres termes, la duplication permet de conserver et d'adapter des traits qui amélioreront la survie ou la forme physique d'un organisme, en particulier dans le règne animal, un sous-règne d'organismes multicellulaires.
Inconvénients des organismes multicellulaires
Les organismes complexes ont aussi des inconvénients. Par exemple, ils sont sensibles à diverses maladies résultant de leur composition et de leurs fonctions biologiques complexes. Chez les protozoaires, au contraire, il n'y a pas assez de systèmes d'organes développés. Cela signifie que leurs risques de maladies dangereuses sont minimisés.
Il est important de noter que, contrairement aux organismes multicellulaires, les individus primitifs ont la capacité de se reproduire de manière asexuée. Cela les aide à ne pas gaspiller de ressources et d'énergie pour trouver un partenaire et des activités sexuelles.
Les organismes les plus simples ont aussi la capacité d'absorber de l'énergie par diffusion ou osmose. Cela les libère de la nécessité de se déplacer pour trouver de la nourriture. Presque tout peut être une source de nourriture potentielle pour une créature unicellulaire.
Vertébrés et invertébrés
Sans exception, la classification divise toutes les créatures multicellulaires incluses dans le sous-royaume en deux types: les vertébrés (chordés) et les invertébrés.
Les invertébrés n'ont pas de squelette solide, tandis que les cordés ont un squelette interne bien développé de cartilage, d'os et un cerveau très développé qui est protégé par un crâne. Vertébrésont des organes sensoriels bien développés, un système respiratoire avec des branchies ou des poumons et un système nerveux développé, ce qui les distingue davantage de leurs homologues plus primitifs.
Les deux types d'animaux vivent dans des habitats différents, mais les cordés, grâce à un système nerveux développé, peuvent s'adapter à la terre, à la mer et à l'air. Cependant, les invertébrés se trouvent également dans un large éventail, des forêts et des déserts aux grottes et à la boue des fonds marins.
À ce jour, près de deux millions d'espèces du sous-royaume des invertébrés multicellulaires ont été identifiées. Ces deux millions représentent environ 98% de tous les êtres vivants, c'est-à-dire que 98 espèces d'organismes sur 100 vivant dans le monde sont des invertébrés. Les humains appartiennent à la famille des accords.
Les vertébrés sont divisés en poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères. Les animaux sans colonne vertébrale représentent des embranchements tels que les arthropodes, les échinodermes, les vers, les coelentérés et les mollusques.
L'une des principales différences entre ces espèces est leur taille. Les invertébrés tels que les insectes ou les coelentérés sont petits et lents car ils ne peuvent pas développer de grands corps et des muscles forts. Il existe quelques exceptions, comme le calmar, qui peut atteindre 15 mètres de long. Les vertébrés ont un système de support universel et peuvent donc se développer plus rapidement et devenir plus gros que les invertébrés.
Les chordés ont également un système nerveux très développé. Grâce à une connexion spécialisée entre les fibres nerveuses, ils peuvent réagir très rapidement aux changements de leur environnement, ce qui leur donneun avantage certain.
Comparativement aux vertébrés, la plupart des animaux sans épines utilisent un système nerveux simple et se comportent presque entièrement de manière instinctive. Ce système fonctionne bien la plupart du temps, bien que ces créatures soient souvent incapables d'apprendre de leurs erreurs. Les exceptions sont les pieuvres et leurs proches parents, qui sont considérés parmi les animaux les plus intelligents du monde des invertébrés.
Tous les accords, comme nous le savons, ont une colonne vertébrale. Cependant, une caractéristique du sous-royaume des invertébrés multicellulaires est la similitude avec leurs parents. Elle réside dans le fait qu'à un certain stade de la vie, les vertébrés possèdent également une tige de support souple, la notocorde, qui deviendra plus tard la colonne vertébrale. La première vie s'est développée sous forme de cellules individuelles dans l'eau. Les invertébrés ont été le maillon initial de l'évolution d'autres organismes. Leurs changements progressifs ont conduit à l'émergence de créatures complexes avec un squelette bien développé.
Coeliaques
Aujourd'hui, il existe environ onze mille espèces de coelentérés. C'est l'un des plus anciens animaux complexes apparus sur terre. Le plus petit des coelentérés ne peut être vu sans microscope, et la plus grande méduse connue mesure 2,5 mètres de diamètre.
Alors, regardons de plus près le sous-règne des organismes multicellulaires, le type intestinal. La description des principales caractéristiques des habitats peut être déterminée par la présence d'un milieu aquatique ou marin. Ils vivent seuls ou en colonies qui peuventse déplacer librement ou vivre au même endroit.
La forme du corps des coelentérés s'appelle un "sac". La bouche se connecte à un sac aveugle appelé "cavité gastrovasculaire". Ce sac fonctionne dans le processus de digestion, d'échange de gaz et agit comme un squelette hydrostatique. L'ouverture unique sert à la fois de bouche et d'anus. Les tentacules sont de longues structures creuses utilisées pour déplacer et capturer la nourriture. Tous les coelentérés ont des tentacules couverts de ventouses. Ils sont équipés de cellules spéciales - les némocystes, qui peuvent injecter des toxines dans leurs proies. Les ventouses permettent également la capture de grosses proies, que les animaux placent dans leur bouche en rétractant leurs tentacules. Les nématocystes sont responsables des brûlures que certaines méduses infligent aux humains.
Les animaux du sous-royaume sont multicellulaires, comme les coelentérés, ont une digestion à la fois intracellulaire et extracellulaire. La respiration se fait par simple diffusion. Ils ont un réseau de nerfs qui s'étend dans tout le corps.
De nombreuses formes présentent un polymorphisme, c'est-à-dire une variété de gènes dans lesquels différents types de créatures sont présents dans la colonie pour différentes fonctions. Ces individus sont appelés zooïdes. La reproduction peut être dite aléatoire (bourgeonnement externe) ou sexuée (formation de gamètes).
Les méduses, par exemple, produisent des œufs et du sperme, puis les libèrent dans l'eau. Lorsqu'un œuf est fécondé, il se développe en une larve ciliée nageant librement appelée planla.
Des exemples typiques du sous-royaume Les coelentérés de type multicellulaire sont des hydres,obelia, bateau portugais, voilier, méduse aurelia, méduse tête, anémones de mer, coraux, plume de mer, gorgones, etc.
Plantes
Dans le sous-royaume Les plantes multicellulaires sont des organismes eucaryotes qui peuvent se nourrir de la photosynthèse. Les algues étaient à l'origine considérées comme des plantes, mais elles sont maintenant classées comme protistes, un groupe spécial qui est exclu de toutes les espèces connues. La définition moderne des plantes fait référence aux organismes qui vivent principalement sur terre (et parfois dans l'eau).
Une autre caractéristique distinctive des plantes est le pigment vert - la chlorophylle. Il est utilisé pour absorber l'énergie solaire lors de la photosynthèse.
Chaque plante a des phases haploïdes et diploïdes qui caractérisent son cycle de vie. C'est ce qu'on appelle l' alternance des générations car toutes ses phases sont multicellulaires.
Les générations alternatives sont la génération sporophyte et la génération gamétophyte. Dans la phase gamétophyte, les gamètes se forment. Les gamètes haploïdes fusionnent pour former un zygote, appelé cellule diploïde car il possède un ensemble complet de chromosomes. À partir de là, poussent des individus diploïdes de la génération sporophyte.
Les sporophytes passent par une phase de méiose (division) et forment des spores haploïdes.
Ainsi, le sous-royaume multicellulaire peut être brièvement décrit comme le principal groupe d'êtres vivants qui habitent la Terre. Ceux-ci incluent tous ceux qui ont un certain nombre de cellules, de structure et de fonction différentes et combinées en une seuleorganisme. Les organismes multicellulaires les plus simples sont les coelentérés, et l'animal le plus complexe et le plus développé de la planète est l'homme.
