최초의 다세포 생물 : 기원, 특성 - 생물학 - 2026

최초의 다세포 생물은 가장 인정 가설 한 항에있어서, 식민지 또는 공생 관계에있는 그룹에 시작했다. 시간이 지남에 따라 식민지 구성원 간의 상호 작용은 모두에게 협력적이고 유익하기 시작했습니다.

점차적으로 각 세포는 특정 작업에 대한 전문화 과정을 거쳐 동료에 대한 의존도를 높였습니다. 이 현상은 진화에 결정적인 역할을하여 복잡한 존재의 존재를 허용하고 크기를 늘리고 다른 기관 시스템을 인정했습니다.

Volvox와 같은 식민지 생물은 조상 다세포 생물의 잠재적 특성에 대해 가설을 세울 수있게 해줍니다. 출처 : Frank Fox

다세포 유기체는 동물, 식물, 일부 곰팡이 등과 같은 여러 세포로 구성된 유기체입니다. 현재는 나중에 함께 그룹화되는 단세포 생명체에서 시작하여 다세포 존재의 기원을 설명하는 여러 이론이 있습니다.

다세포 생물이 존재하는 이유는 무엇입니까?

단세포 생물에서 다세포 생물로의 전환은 생물 학자들 사이에서 가장 흥미롭고 논란이 많은 질문 중 하나입니다. 그러나 다세포 성을 일으킨 가능한 시나리오를 논의하기 전에 우리는 많은 세포로 구성된 유기체가되는 것이 왜 필요하거나 유익한 지 자문 해봐야합니다.

세포 크기 및 표면 부피 비율 (S / V)

식물이나 동물의 신체 일부인 평균 세포는 직경이 10 ~ 30 마이크로 미터입니다. 유기체는 부피에 대한 표면적의 비율에 의해 부과 된 제한 때문에 단일 세포의 크기를 확장하는 것만으로는 크기가 성장할 수 없습니다.

다른 가스 (예 : 산소 및 이산화탄소), 이온 및 기타 유기 분자는 원형질막으로 구분 된 표면을 가로 질러 세포에 들어오고 나가야합니다.

거기에서 그것은 세포의 전체 부피에 걸쳐 퍼져 야합니다. 따라서 더 큰 셀에서 동일한 매개 변수와 비교하면 큰 셀에서 표면적과 부피 사이의 관계가 더 낮습니다.

매우 큰 셀에는 제한된 교환 표면이 있습니다.

이러한 추론에 따라 우리는 세포 크기의 증가에 비례하여 교환 표면이 감소한다는 결론에 도달 할 수 있습니다. 부피가 64 cm ³ 이고 표면적이 96 cm ^{2 인} 4cm 큐브를 예로 들어 봅시다 . 비율은 1.5 / 1입니다.

반대로 같은 입방체를 2cm 입방체 8 개로 나누면 비율은 3/1이됩니다.

이러한 이유로 유기체의 크기가 증가하여 음식, 이동 또는 포식자 탈출과 같은 여러 측면에서 유익한 경우 세포 수를 늘리고 동물에게 적절한 표면을 유지하는 것이 좋습니다. 교환 프로세스.

다세포 유기체의 장점

다세포 유기체의 장점은 단순한 크기 증가 이상입니다. 다세포 성으로 인해 생물학적 복잡성이 증가하고 새로운 구조가 형성되었습니다.

이 현상은 시스템을 구성하는 생물학적 개체들 간의 매우 정교한 협력 경로와 상호 보완적인 행동의 진화를 가능하게했습니다.

다세포 유기체의 단점

이러한 이점에도 불구하고 우리는 여러 종의 균류에서와 같이 다세포 성 상실의 예를 발견하여 단세포 존재의 조상 상태로 돌아갑니다.

협력 시스템이 신체의 세포 사이에서 실패하면 부정적인 결과가 발생할 수 있습니다. 가장 대표적인 예는 암입니다. 그러나 대부분의 경우 협력을 보장 할 수있는 여러 가지 방법이 있습니다.

최초의 다세포 생물은 무엇입니까?

일부 저자에 따르면 다세포 성의 시작은 10 억 년 전 매우 먼 과거로 거슬러 올라갑니다 (예 : Selden & Nudds, 2012).

과도기적 형태는 화석 기록에서 잘 보존되지 않았기 때문에 이들과 그 생리학, 생태학 및 진화에 대해 알려진 것이 거의 없어 초기 다세포 성의 재구성 과정을 어렵게 만듭니다.

사실,이 최초의 화석이 동물, 식물, 균류 또는 이러한 혈통인지는 알려져 있지 않습니다. 화석은 표면적 / 부피가 큰 평평한 유기체가 특징입니다.

다세포 생물의 진화

다세포 유기체는 여러 세포로 구성되어 있기 때문에이 상태의 진화 적 발달의 첫 번째 단계는 세포 그룹화 여야합니다. 이는 다른 방식으로 발생할 수 있습니다.

식민지 및 공생 가설

이 두 가지 가설은 다세포 존재의 원래 조상이 서로 공생 관계를 수립 한 식민지 또는 단세포 존재 였다고 제안합니다.

응집체가 다른 유전 적 동일성을 갖는 세포 (예 : 생물막 또는 생물막)에서 형성되었는지 또는 줄기 및 딸 세포 (유 전적으로 동일한)에서 형성되었는지는 아직 알려지지 않았습니다. 후자의 선택은 관련 세포에서 유전 적 이해 충돌이 방지되기 때문에 더 가능합니다.

단일 세포 존재에서 다세포 유기체로의 전환에는 여러 단계가 포함됩니다. 첫 번째는 함께 작동하는 세포 내에서 점진적으로 분업하는 것입니다. 일부는 신체 기능을 수행하고 다른 일부는 생식 요소가됩니다.

따라서 각 셀은 이웃에 더 많이 의존하고 특정 작업에서 전문성을 얻습니다. 선택은 독방으로 남아있는 것보다 초기 식민지에 군집 한 유기체를 선호했습니다.

오늘날 연구자들은 단세포 형태와 비교하여 이러한 클러스터의 형성으로 이어진 가능한 조건과 이들에게 유리한 원인이 될 수있는 원인을 찾고 있습니다. 가상의 조상 식민지를 연상시킬 수있는 식민지 생물이 사용됩니다.

Syncytium 가설

융합체는 여러 핵을 포함하는 세포입니다. 이 가설은 조상 세포 융합체 내에서 내부 막이 형성되어 단일 세포 내에서 여러 구획이 발달 할 수 있음을 시사합니다.

다세포 생물의 기원

현재의 증거는 다세포 상태가 동물, 식물 및 곰팡이를 포함하여 16 개 이상의 진핵 생물 계통에서 독립적으로 나타났다는 사실을 지적합니다.

유전체학과 같은 새로운 기술의 적용과 계통 발생 관계에 대한 이해는 다세포 성이 고착과 관련된 유전자의 공동 선택으로 시작하여 공통 궤적을 따 랐음을 제안 할 수있게했습니다. 이러한 채널의 생성은 세포 간의 통신을 달성했습니다.

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