Структурная организация живых организмов
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[VV128] . 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, расчлененную на листовидную и корневидную части (рис. ). Такая структурная организация называется сифоновой. Она характерна для некоторых водорослей и грибов.
3. Колониальная форма[VV129] . Зеленая водоросль вольвокс состоит из клеток, соединенных между собой плазматическими мостиками и образующих полый шар (рис. ). 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 (рис. ). Благодаря специализации клеток возрастают функциональные способности организмов. Многоклеточными являются многие протисты (водоросли), грибы, растения и животные.
Клеточная дифференцировкаприводит 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).
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.
Строение и функции животных тканей изучает гистология (от греч. гистос — ткань), а растительных — анатомия растений (от греч. анатоме — рассекать).
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.
1. Какие формы структурной организации свойственны живым организмам? 2. Почему колониальные организмы типа вольвокса считаются переходными формами от одноклеточных организмов к многоклеточным? 3. Что такое ткань? 4. Что такое орган и система органов организма? 5. Какие системы органов можно выделить у растений?