Структурная организация живых организмов: одноклеточные, многоклеточные организмы. Колониальная и сифоновая организация

Для современных организмов, населяющих нашу планету, характерны различные формы структурной организации. Наиболее часто встречаются следующие:

1. Организация в виде одноклеточного организма. У таких организмов все функции жизнедеятельности выполня­ет одна единственная клетка. При размножении однокле­точный организм обычно делится надвое, и каждая полови­на представляет собой дочернюю клетку. Поэтому одноклеточные по­тенциально бессмертны. Одноклеточными организмам являются большинство бактерий, многие протисты (инфузория туфелька, амеба, хламидомонада, хлорелла и т.д.).

2. Сифоновая организация. Тело некоторых организмов представляет собой одну гигантскую многоядерную клетку, часто расчлененную на листовидную и корневидную части. Такая структурная организация называется сифоновой. Она характерна для некоторых водорослей (каулерпа) и грибов (мукор).

Рис. Мукор.

Рис. Каулерпа.

3.Колониальная форма . Встречается такая форма часто среди водорослей и представляет собой отдельные клетки, объединенные слизью в одно целое. Форма таких колоний, их размеры и количество у разных водорослей могут существенно различаться. В отличие от многоклеточных организмов колониальные формы состоят из слабо дифференцированных и относительно самостоятельных клеток. На отдельные раздражители у таких организмов часто реагируют отдельные клетки, а не вся колония в целом. В большинстве случаев клетки, искусственно извлеченные из колонии не погибают, а приступают к активному делению, формируя новые колонии.

Специализация клеток наблюдается у некоторых колониальных водорослей, к которым относится и зеленая водоросль вольвокс. Колония вольвокса состоит из клеток, соединен­ных между собой плазматическими мостиками и образую­щих полый шар. Координированные действия клеток во время передвижения и другие виды разделения функций ха­рактеризуют вольвокс как колониальный организм. Колония представляет собой объединение клеток, возникших путем клеточных делений. Поскольку соседние клетки в колонии сообщаются через цитоплазматические мостики, они могут координировать свои реакции. Например, благодаря согласованному синхронному биению жгутиков колония вольвокса волчкообразно перемещается. В колонии вольвокса наблюдается разделение функций между клетками: есть вегетативные клетки, обеспечивающие движение и питание, и генеративные, служащие для размножения. Колониальные организмы типа вольвокса можно рассматривать как переходную форму к многоклеточным организмам.

4. Многоклеточные организмы. Тело многоклеточных организмов состоит из огромного количества клеток. Клетки тела многоклеточного организма имеют одинаковый набор хромосом и генов, при этом все они значительно различаются по форме, размерам, локализации в организме, функциям и т.д. Различные типы клеток образуются путем клеточной дифференцировки — приобретения клетками индивидуаль­ных специфических различий в ходе развития. С повышением уровня организации число различных типов клеток увели­чивается. Благодаря специализации клеток возрастают функциональ­ные способности организмов. Многоклеточными являются многие протисты (водоросли), грибы, растения и животные.

Рис. Дифференцировка меристематических клеток: 1 - паренхимные, 2 - эпидермальные, 3 - ситовидные трубки и клетки-спутницы, 4 - членики сосудов, 5 - трахеиды, 6 - склеренхимные волокна, 7,8 - склереиды, 9 - колленхима.

Кле­точная дифференцировка приводит к формированию у растений и животных (кроме губок и кишечнополостных) тка­ней и органов.

Ткань— это система клеток и межклеточного вещества, объединенная общим строением и на­правленная на выполнение определенных функций. Таким обра­зом, ткани состоят из клеток и неклеточных образований, одно­родных по происхождению, строению и функции. Выделяют простые ткани — со­стоящие из клеток одного типа и сложные — состоя­щие из нескольких типов клеток (например, эпидермис у растений состоит из собственно покровных клеток, а также замыкающих и побочных клеток, образующих устьице).

Рис. Дифференцировка стволовых клеток.

Между растительными и животными тканями име­ются значительные отличия. В процессе индивидуаль­ного развития у животных различные ткани взросло­го организма возникают из трех зародышевых листков — экто-, мезо- и энтодермы, а у растений — из образовательной ткани меристемы. Кроме того, ткани животных построены не только из клеток, но также из межклеточного вещества, обра­зуемого и выделяемого клетками. У растений между обо­лочками соседних клеток, входящих в состав опре­деленной ткани, часто бывают промежутки — межкле­тники — разного размера. В отмерших клетках растений остаются только стенки, а содержимое разру­шается.

Различные ткани сочетаются между собой и образуют органы.

Орган — часть организма, имеющая опреде­ленную форму, строение, располо­жение и выполняющая определен­ную функцию (или несколько фун­кций). Он состоит из нескольких видов тканей, которые связаны структурно и функционально, но обычно один вид тканей преобла­дает. Например, сердце образовано в основном мышечной тканью, го­ловной мозг — нервной тканью. В состав листовой пластинки расте­ния входят покровная ткань (эпи­дермис), основная ткань (хлорофиллоносная паренхима), проводящие ткани (ксилема, флоэма). Однако преобладающей тканью в листе яв­ляется основная ткань.

Различные органы, выполняю­щие определенные функции, объе­диняются друг с другом и образу­ют системы органов. Так, напри­мер, в организме человека и многих животных различают следующие системы органов: опорно-двигательную, пищеварительную, мочевыделительную, половую, дыхательную, кровеносную, лимфатическую, иммунную, эндокринную, не­рвную. У жи­вотных и человека имеются также различные органы чувств (зрения, слуха, обо­няния, вкуса, осязания и др.), с помощью которых они воспринимают разнообразные раздражения из окружающей среды.

Органы определенной системы связаны между собой преимущественно пространственно (например, органы пищеварительной, дыхательной систем), но могут иметь только функциональную связь (например, эндокринная система)

Системы органов взаимодействуют друг с другом, слаженно функционируют, благодаря чему многоклеточный организм действует как единое целое.