"Биология 5-6 классы (изд. «Просвещение»)", Сухорукова Л.Н., Кучменко B.C. и др.
Клетки могут жить поодиночке, объединяться в колонии или образовывать многоклеточный организм. В колонии они связаны и взаимодействуют, но часто сохраняют самостоятельность. В многоклеточном организме клетки тесно зависят друг от друга и могут выполнять разные задачи: например, участвовать в движении или размножении. Такое разделение функций помогает целому организму жить и работать как единое целое. Пример переходной формы — вольвокс.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Колония — группа клеток или одноклеточных организмов, которые совместно живут и связаны между собой. Это не случайное скопление: участники колонии взаимодействуют, и их совместное существование помогает им жить. Если клетки просто находятся рядом, но не связаны и не действуют совместно, колонии нет.
Колониальный организм — организм, состоящий из сходных клеток или одноклеточных организмов, которые взаимодействуют, но во многом сохраняют самостоятельность. Это понятие помогает описать форму совместной жизни, в которой ещё не все участники полностью зависят друг от друга. Участники могут выполнять важные функции и при этом оставаться похожими на самостоятельные клетки или организмы.
Многоклеточный организм — организм, тело которого образовано множеством взаимосвязанных клеток, выполняющих общие жизненные функции. Его клетки работают не просто рядом, а как части единого целого. Понятие нужно, чтобы отличать такой организм от колонии, чьи участники обычно более самостоятельны.
Специализация клеток — приспособленность клеток многоклеточного организма к выполнению определённых функций. Поэтому клетки могут отличаться друг от друга по строению и работе. Специализация позволяет распределить задачи и объяснить, почему клетки нужны друг другу.
Когда клетки или одноклеточные организмы объединяются, они могут совместно двигаться, поддерживать связь и выполнять общие задачи. Это помогает им существовать вместе, а не просто находиться в одном месте. Поэтому для колонии важны связи и взаимодействие между её участниками. Без них перед нами было бы лишь случайное скопление.
Колониальные организмы считают промежуточной ступенью между одиночными клетками и многоклеточными организмами из-за сочетания двух особенностей. Их клетки уже объединены и взаимодействуют, но часто ещё способны существовать достаточно самостоятельно. У многоклеточного организма зависимость клеток друг от друга обычно сильнее. Такое сравнение показывает, как совместная жизнь может усложняться.
В многоклеточном организме клетки возникают при делении исходной клетки. По мере развития они могут приобретать разные особенности строения и выполнять неодинаковые задачи. Так появляется специализация: клетка становится приспособленной к определённой работе. Разные клетки нужны потому, что одному типу клеток трудно одинаково хорошо выполнять все функции организма.
Специализированные клетки обмениваются результатами своей работы и действуют согласованно. Например, одни клетки могут обеспечивать движение, а другие — участвовать в размножении. Если клетки перестанут взаимодействовать, организм не сможет нормально выполнять общие жизненные функции. Поэтому разделение работы не разъединяет организм, а помогает ему существовать как целому.
Вольвокс образует колонию из множества клеток, расположенных совместно. Часть клеток участвует в движении колонии, а другие обеспечивают размножение. Значит, клетки могут различаться по функциям даже в колониальном организме. При этом по степени самостоятельности их объединение отличается от многоклеточного организма, где клетки обычно сильнее зависят друг от друга.
| Признак | Одиночный одноклеточный организм | Колониальный организм | Многоклеточный организм |
|---|---|---|---|
| Из чего состоит | Из одной клетки | Из группы связанных клеток или одноклеточных организмов | Из множества взаимосвязанных клеток |
| Связь между клетками | Других клеток организма нет | Участники связаны и взаимодействуют | Клетки тесно связаны и работают совместно |
| Самостоятельность клеток | Клетка самостоятельно выполняет жизненные функции | Участники часто сохраняют значительную самостоятельность | Клетки обычно зависят от целого организма |
| Различия и специализация клеток | Специализации между клетками нет | Клетки могут быть похожими, иногда различаются по функциям | Клетки часто специализированы |
| Пример | Хламидомонада | Вольвокс | Человек |
Чтобы сравнить организмы, сначала выясни, из скольких клеток они состоят и как клетки связаны. Затем оцени, насколько самостоятельны участники и отличаются ли они по функциям. Именно эти признаки помогают не путать колонию с многоклеточным организмом.
Задача 1. Вольвокс состоит из множества клеток, расположенных в общей колонии. Определите, к какому типу организмов его относят, и назовите признак, на который опираетесь.
Сначала замечаем, что клетки вольвокса собраны вместе и образуют общую колонию. Это показывает, что они существуют не как одиночные клетки.
Затем вспоминаем признак колониального организма: его участники связаны, взаимодействуют и обычно сохраняют значительную самостоятельность. Само наличие множества клеток ещё не означает, что организм многоклеточный.
Сопоставляем описание с этим признаком. Вольвокс относят к колониальным организмам, потому что его клетки образуют колонию, а не просто составляют тело с полностью зависимыми клетками.
Ответ: вольвокс — колониальный организм; основание — совместная жизнь клеток в колонии при сохранении ими значительной самостоятельности.
Задача 2. Сравните одиночную хламидомонаду и колонию вольвокса: укажите, что общего в их клетках и чем различается их существование.
Ищем общее: хламидомонада — одна клетка, и клетки вольвокса тоже сохраняют признаки одноклеточных организмов. Поэтому сравнивать можно и отдельную клетку, и способ её существования.
Теперь отмечаем различие. Хламидомонада живёт одна, а клетки вольвокса объединены в колонию, взаимодействуют и могут участвовать в общих задачах.
Не следует говорить, что клетки вольвокса совсем одинаковы или полностью независимы. В колонии они существуют совместно, хотя сохраняют значительную самостоятельность.
Ответ: клетки хламидомонады и вольвокса имеют общее клеточное строение и могут выполнять жизненные функции. Хламидомонада существует одна, а клетки вольвокса живут в связанной колонии.
Задача 3. У организма обнаружены клетки разных типов: одни участвуют в движении, другие обеспечивают размножение. Объясните, что это говорит об организации организма и почему его клетки не могут существовать как независимые особи.
Разные задачи показывают, что клетки отличаются по функциям. Если одни помогают двигаться, а другие отвечают за размножение, это пример специализации.
Далее выясняем, как связаны эти задачи. Для существования целого организму нужны и движение, и размножение, а отдельная специализированная клетка может быть приспособлена только к своей работе.
Делаем вывод о взаимозависимости. Специализированные клетки совместно обеспечивают жизненные функции и не заменяют друг друга во всём.
Ответ: организм имеет разделение функций между клетками. Они зависят от совместной работы, поэтому действуют как части целого, а не как полностью независимые особи.
Ошибка — считать колонией любую группу клеток. Так думают, потому что заметное скопление легко принять за объединение. Проверь себя: клетки должны быть связаны и взаимодействовать, а не только располагаться рядом.
Ошибка — отождествлять колониальный и многоклеточный организмы. Их путают, потому что в обоих случаях клеток много. Но колониальные участники часто самостоятельнее; при проверке спроси себя, насколько они зависят от целого организма.
Ошибка — считать все клетки многоклеточного организма одинаковыми. Возможно, так кажется, если смотреть только на то, что все клетки принадлежат одному телу. Проверь себя: выясни, выполняют ли разные клетки разные функции и отличаются ли их особенности.
Ошибка — думать, что специализация разрывает связь клеток. Это происходит, если принять разные задачи за независимое существование. На деле специализированные клетки работают совместно; проверка проста: нужны ли организму другие клетки для выполнения общих жизненных функций?
Чтобы разобраться в колониях и многоклеточных организмах, нужно знать, что клетка — основная единица строения живых организмов, а одноклеточный организм выполняет жизненные функции одной клеткой. Эти знания помогают сравнивать одиночную хламидомонаду, колонию вольвокса и многоклеточное тело. Позже тема пригодится при изучении тканей, органов и систем органов: там рассматривают, как клетки объединяются и распределяют работу. Она также помогает сравнивать организмы разного уровня организации и объяснять разделение функций.
Чем колония отличается от случайного скопления клеток?
В колонии клетки связаны и взаимодействуют: их совместная жизнь не случайна. Клетки, просто оказавшиеся рядом, не образуют колонию, если между ними нет такого взаимодействия.
Почему колониальный организм не всегда считают многоклеточным?
В колонии её участники нередко сохраняют значительную самостоятельность и могут выполнять основные жизненные функции. В многоклеточном организме клетки теснее связаны, а многие из них зависят от работы всего организма.
Все ли клетки колониального организма одинаковы?
Не всегда. Например, у вольвокса одни клетки участвуют в движении, а другие — в размножении. При этом клетки колонии могут сохранять больше самостоятельности, чем клетки многоклеточного организма.
Зачем клеткам многоклеточного организма специализироваться?
Специализация помогает распределить разные задачи между клетками. Одни клетки выполняют одну функцию, другие — другую, и вместе они поддерживают жизнь организма.
Почему специализированные клетки не могут выполнять все функции организма по отдельности?
Специализированная клетка приспособлена прежде всего к своей задаче и может не выполнять другие необходимые функции. Поэтому клетки взаимодействуют и зависят от работы целого организма.
20. Колониальные и многоклеточные организмы
