Premiers organismes multicellulaires Origine, caractéristiques

Les Premiers organismes multicellulaires, Selon l'une des hypothèses les plus acceptées, ils ont commencé à se regrouper en colonies ou en relations symbiotiques. Avec le temps qui passe, les interactions entre les membres de la colonie ont commencé à être coopératives et bénéfiques pour tous.

Peu à peu, chaque cellule a subi un processus de spécialisation pour des tâches spécifiques, augmentant le degré de dépendance avec leurs compagnons. Ce phénomène était crucial dans l'évolution, permettant l'existence d'êtres complexes, augmentant leur taille et admet les différents systèmes d'organes.

Les organismes coloniaux, comme Volvox, nous permettent d'élever des hypothèses sur les caractéristiques potentielles des organismes multicellulaires ancestraux. Source: Frank Fox [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 / acte.dans)]

Les organismes multicellulaires sont des organismes composés de plusieurs cellules - comme les animaux, les plantes, certains champignons, etc. Il existe actuellement plusieurs théories pour expliquer l'origine des êtres multicellulaires basés sur des formes de vie unicellulaires qui ont ensuite été regroupées.

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Pourquoi les organismes multicellulaires existent-ils?

La transition des organismes unicellulaires aux organismes multicellulaires est l'une des questions les plus excitantes et les plus discutées parmi les biologistes. Cependant, avant de discuter des scénarios possibles qui ont donné naissance à la multicellularité, nous devons nous demander pourquoi il est nécessaire ou bénéfique d'être un organisme composé de nombreuses cellules.

Taille des cellules et volume de rapport de surface (S / V)

Une cellule moyenne qui fait partie du corps d'un légume ou d'un animal mesure entre 10 et 30 micromètres de diamètre. Un organisme ne peut pas augmenter en taille en étendant simplement la taille d'une seule cellule par la limitation imposée par la relation entre la surface et le volume.

Différents gaz (comme l'oxygène et le dioxyde de carbone), les ions et autres molécules organiques doivent entrer et sortir de la cellule, traversant la surface délimitée par une membrane plasmique.

De là, vous devez vous propager tout au long du volume de la cellule. Ainsi, la relation entre la surface et le volume est plus faible dans les grandes cellules, si nous le comparons avec le même paramètre dans des cellules plus grandes.

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Une très grande cellule a une surface d'échange limitée

Après ce raisonnement, nous pouvons conclure que la surface d'échange diminue proportionnellement à l'augmentation de la taille des cellules. Utilisons un cube de 4 cm, 64 cm³ et surface 96 cm². Le rapport sera de 1,5 / 1.

En revanche, si nous prenons le même seau et le divions en 8 cubes à deux centimètres, le rapport sera 3/1.

Pour cette raison, si un organisme augmente sa taille, ce qui est bénéfique à plusieurs aspects, comme dans la recherche de nourriture, de locomotion ou d'évasion vers les prédateurs, il est préférable de le faire au moyen de l'augmentation du nombre de cellules et ainsi de maintenir un Surface adéquate pour les processus d'échange.

Avantages d'être un organisme multicellulaire

Les avantages d'être un organisme multicellulaire vont au-delà de la simple augmentation de la taille. La multicellularité a permis l'augmentation de la complexité biologique et la formation de nouvelles structures.

Ce phénomène a permis l'évolution de routes de coopération très sophistiquées et de comportements de complémentarité entre les entités biologiques qui forment le système.

Inconvénients d'être un organisme multicellulaire

Malgré ces avantages, nous trouvons des exemples - comme dans plusieurs espèces de champignons - de la perte de multicellularité, de retour à l'état ancestral d'un être unique.

Lorsque les systèmes de coopération échouent entre les cellules du corps, des conséquences négatives peuvent être générées. L'exemple le plus illustratif est le cancer. Cependant, il existe plusieurs itinéraires qui, dans la plupart des cas, parviennent à assurer la coopération.

Quelles ont été les premiers organismes multicellulaires?

Les débuts de la multicellularité ont été suivis d'un passé très éloigné, il y a plus de 1000 millions d'années, selon certains auteurs (par exemple, Selden & Nudds, 2012).

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Parce que les formes de transition ont été mal conservées dans le registre des fossiles, on sait peu de choses à ce sujet et à la physiologie, à l'écologie et à l'évolution, ce qui rend difficile l'élaboration d'une reconstruction de la multicellularité naissante.

En fait, on ne sait pas si ces premiers fossiles étaient des animaux, des plantes, des champignons ou aucune de ces lignées. Les fossiles se caractérisent par des organismes de plans, avec une surface / volume élevé.

Évolution des organismes multicellulaires

Comme les organismes multicellulaires sont composés de plusieurs cellules, la première étape de l'avenir évolutif de cette condition a dû être le groupe du groupe. Cela pourrait se produire de différentes manières:

Hypothèse coloniale et symbiotique

Ces deux hypothèses proposent que l'ancêtre des êtres multicellulaires était des colonies ou des êtres unicellulaires qui ont établi des relations symbiotiques les unes avec les autres.

On ne sait pas encore si l'agrégat a été formé à partir de cellules avec une identité génétique différentielle (comme un biofilm ou Biofilm) ou à partir de la tige et de la fille - génétiquement les mêmes cellules. Cette dernière option est plus possible, car dans les cellules connexes, les conflits génétiques d'intérêts sont évités.

La transition des êtres composés d'une seule cellule aux organismes multicellulaires est de plusieurs étapes. Le premier est la division du travail progressif dans les cellules qui travaillent ensemble. Certains prennent des fonctions somatiques, tandis que d'autres deviennent des éléments reproducteurs.

Ainsi, chaque cellule devient plus dépendante de ses voisins et gagne une spécialisation dans une tâche particulière. La sélection a favorisé les organismes qui ont été regroupés dans ces colonies primitives sur ceux qui sont restés seuls.

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Aujourd'hui, les chercheurs recherchent les conditions possibles qui ont conduit à la formation de ces groupes et aux causes qui pourraient conduire à la faveur - face aux formes unicellulaires. Des organismes coloniaux sont utilisés qui pourraient se souvenir des colonies hypothétiques ancestrales.

Hypothèse de Sympitio

Une syncitio est une cellule qui contient plusieurs noyaux. Cette hypothèse suggère la formation de membranes internes dans un syncot ancestral, permettant le développement de plusieurs compartiments dans une seule cellule.

Origine des organismes multicellulaires

La preuve qui est actuellement traitée indique que la condition multicellulaire est apparue indépendamment dans plus de 16 lignées eucaryotes, y compris les animaux, les plantes et les champignons.

L'application de nouvelles technologies telles que la génomique et la compréhension des relations phylogénétiques ont permis de suggérer. La création de ces canaux a réalisé une communication entre les cellules.

Les références

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