Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

В чем главное эволюционное преимущество возникновения многоклеточности у живых организмов?

БиологияЭволюция+1
Анонимный вопрос
  ·   · 14,4 K
К. б. н. (3.1.31. Геронтология и гериатрия)...  · 6 февр 2022  · dzen.ru/hormesisavenue
Главное эволюционное преимущество многоклеточных в увеличении размеров тела, которому у истинно одноклеточных препятствуют физические законы простой диффузии; чрезмерно разросшаяся клетка уже не может питать все свои компартменты, так как меняется соотношение объема цитоплазмы и площади мембраны, у гигантских клеток затруднен транспорт питательных веществ от цитоплазматической мембрвны к глубинным компартментам.
Многоклеточные организмы приобрели способность двигаться на порядки быстрее одноклеточных, - это втоое преимущество, также они приобрели потенциал дифференциации клеток в узкоспециализированные, что расширяет адаптационный коридор. Любопытно отметить, что именно виды с исторически клональной многоклеточностью имели большее разнообразие траекторий дифференциации.
https://www.researchgate.net/publication/237083317_Group_Formation_Relatedness_and_the_Evolution_of_Multicellularity
Илья Андреевич Соловьёв К.б.н., м.н.с. ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, преп. МИ СыктГУПерейти на dzen.ru/hormesisavenue
1 эксперт согласен
Илья Андреевич, спасибо огромное, лучшего ответа на этот вопрос уже не может быть.
@Светлана Степанишина, ответ Ильи Соловьева - это ответ не биолога, а скорее наукообразный опус дилетанта.
"Главное эволюционное преимущество многоклеточных в увеличении размеров тела... так как меняется соотношение объема цитоплазмы и площади мембраны..."
Представьте себе соты, в качестве примера простой многоклеточности.
С внешней средой могут сообщаться только внешние клетки, да и то, весьма ограниченной поверхностью, а во втором ряду клетки вообще изолированы от внешней среды!
Таким образом, рассуждения о каком-то соотношении объема к площади - это чисто механический подход к вопросу.
Главное преимущество многоклеточных - это образование СИМБИОТИЧЕСКОГО организма, в котором разные клетки выполняют разные функции, взаимно дополняя и поддерживая общую успешность выживаемости этого организма в различных условиях существования.
В нашем и вашем организмах подавляющее большинство клеток никак не контактирует с внешней средой, но мы с вами прекрасно живем и здравствуем благодаря именно тому, что наш организм не есть нечто единое целое, а есть некий союз огромного числа не только разных клеток разного назначения, но даже является союзом очень большого числа разнообразных организмов разнообразного назначения!
Отвечаю вам, поскольку не вижу кнопочки, по которой могу возразить самому автору этого ответа.
@максим максимов, Вы пишите.. "таким образом,рассуждения о каком-то соотношении объема к площади - это чисто механический подход к вопросу. "Но вы забыли о существовании законов поверхности и объема клетки. Клетки - открытые биологические системы и необходимость непрерывного транспорта веществ через поверхность мембраны накладывает жесткие ограничения на форму и размеры клеток. Если это одноклеточный шаровидный организм, то при увеличении его размеров поверхность возрастает пропорционально второй степени радиуса (4 пи эр квадрат ), а объем и масса -пропорционально третьей степени ( пи D куб /6 ). Обмен веществ осуществляется через поверхность клетки, поступление пищи отстает от потребления и клетка начинает голодать, но отстает и вывод из клетки продуктов диссимиляции и она будет отравлена своими отбросами.Не забывайте также о выводе тепла Многоклеточные организмы решили задачу противоречия между поверхностью и объемом - надо так изменить форму клеток, чтобы объем ( масса) был как можно меньше, а поверхность --как можно больше. В большинстве клетки цилиндрической формы ( отношение объема к поверхности равно половине радиуса )У одноклеточных, например, амебы образуют псевдоподии, они увеличивают поверхность. А вот у многоклеточных появляются органы, ответственные за потребление веществ и их выделение. Все они состоят из структур с очень большой поверхностью. Для растений , например , это листья и корни, а Вы отмечаете : ..."только внешние клетки да и то, весьма ограниченной поверхностью ..." У многоклеточных животных обменные структуры с огромной поверхностью как бы упрятаны внутрь, чтобы не мешать движению. Есть исключения : ушные раковины африканских слонов - через низ организм выводит избыток тепла. Да -аа, против физики не попрешь !! А статья Ильи Соловьева написана грамотно , но может не для дилетантов. Всякое бывает. С уважением к Вам.
@Светлана Степанишина, это очень хорошо, что вы еще помните школьный курс геометрии и даже физики!
Именно на эти знания читателя я и рассчитывал.
Жаль только, что дальше этих знаний ни вы, ни ваш подзащитный так и не продвинулись, потому что все ваши рассуждения об ограничениях относятся к случаю ОДНОЙ клетки!
Да и то, как вы сами отметили, эти ограничения легко преодолеваются простым увеличением площади поверхности за счет усложнения ее геометрии, при сохранении объема.
Речь же идет не об одной клетке, а о МНГОКЛЕТОЧНОСТИ, и о том, какие преимущества это дает.
А что это дает, повторять не стану, читайте основной текст.
К сожалению, узость мышления не позволила это понять ни вам, ни вашему подзащитному.
Как говорил еще Козьма прутков: "Узкий специалист подобен флюсу - полнота его одностороння!"
Или, как я сам иногда говорю: "широко образованный человек знает понемногу, но обо всем, а узкий специалист знает все,но ни о чем!"
Выбирайте сами, которое изречение вам больше нравится.
@максим максимов, кстати, если вы не заметили, в ответе речь идет еще и о внутриклеточном транспорте, геометрия поверхности бессильна после определенных размеров, т.к чтобы фагоцитированные объекты переварить их нужно доставить как можно ближе ЭПР внутрь клетки, чтобы эндосомам с ферментами не нужно было преодолевать большой путь с большими затратами энергии (ведь для работы титина ее требуется немало). Энергозатраты крупноф клетки на доставку колоссальны, возьмем пример миксомицетов, это, по-простому, - одна мегаклетка (синцитий на самом деле), способна двигаться , выбрасывая псевдоподии с невероятно малой скоростью, питается только субстратом, никого не излавливая, встретить в природе можно в очень редких случаях, поскольку практически никакие субстраты такому чудищу не подходят.
Удачи вам узкий специалист, а вот даже школьный курс физики, я молчу за геометрию Вам просто необходимо повторить. Читайте внимательно комментарии и анализируйте. А если Вы вспомнили Козьму , то смотрите в корень.
имею биологическое образование: бакалавр-магистр-д...  · 5 февр 2022
клетки, даже имея существенные генетические изъяны способны жить, компенсируя их за счёт друг друга, что и послужило основной причиной развития специализации клеток и создание настоящей многоклеточности - с тканями, а затем и органами
4 эксперта согласны
Да, возможно, но хотелось бы более развернутый ответ читать
Паразитология, экология. Хобби кендо.  · 5 февр 2022
Если в развитии одноклеточных организмов главным приобретением было преодоления диффузного барьера в поступлении веществ, то необходимость возможности перемещаться в оптимальную среду обитания, вызвало множество органелл... Читать далее
2 эксперта согласны
Ответ несколько перегружен. Сложно воспринимать информацию. Точные причины появления многоклеточности установить... Читать дальше
Объективный критик  · 10 февр 2022
Как ответил Илья Соловьев и некоторые другие авторы: "Главное эволюционное преимущество многоклеточных в увеличении размеров тела... так как меняется соотношение объема цитоплазмы и площади мембраны..." Представьте себе соты... Читать далее
2 эксперта согласны
Я знаю, что ничего не знаю  · 8 февр 2022
Не факт, что многоклеточность является преимуществом. Например, наша планета является планетой микробов - суммарная масса микроорганизмов во много раз превышает массу прочей фауны, условия жизни одноклеточных крайне... Читать далее
1 эксперт согласен
Привет. Я Александра Фомченко, и я новый владелец...  · 12 февр 2022
Эволюция многоклеточных организмов. Преимущества многоклеточности организмов связаны с тем, что все клеточные механизмы и свойства организма оказываются повторенными много раз. Это обеспечивает: • большую длительность... Читать далее
философ, физик-теоретик, занимаюсь доработкой...  · 5 февр 2022
По моему мнению на этот вопрос лучше всего ответил Фрейд: - "... в каждом кусочке живой субстанции, в каждой клетке действуют оба рода влечений (влечение к "смерти", влечение к "жизни"), смешанные в неравной доли. И только... Читать далее
Простой смертный, отвечу на все вопросы, если это...  · 14 февр 2022
Преимуществ, на самом деле, уйма. Например, размеры. В мире, действуя по законам природы, маленькое и слабое существо быстро умирает. Кроме того, могоклеточность также означает и многофункциональность; усложнение действий... Читать далее
Пишу стихи, статьи. Немного рисую. Увлекаюсь...  · 13 февр 2022
Главное преимущество многоклеточных над одноклеточными - это сложность, которая позволяет организму выйти на иной уровень функционирования, взаимодействия со средой, то есть не просто стать больше, а занять более высший эшелон... Читать далее
1 эксперт не согласен
На мой взгляд, сложность не всегда является преимуществом и тем более, главным. Многофункциональность - да... Читать дальше
Биолог, занимаюсь компьютерным моделированием и...  · 12 февр 2022
По-моему мнению, формальный ответ на это вопрос довольно прост: главное преимущество многоклеточных перед одноклеточными - это более высокая приспособленность (и приспособляемость ) и, как следствие, выживаемость. В общем - это... Читать далее
> В многоклеточном организме осуществляется давняя мечта коммунистов : от каждого по способностям каждому по потреб... Читать дальше