Что такое колониальный организм?

Структура колониальных организмов

Колониальные организмы представляют собой группу биологических организмов, которые образуют колонию, то есть живут и функционируют вместе в рамках одного соединения. Каждый индивидуальный организм, называемый полипом, является частью колонии и выполняет определенную функцию внутри нее.

Структура колониальных организмов может варьироваться в зависимости от типа организма и его роли в колонии. Вот некоторые особенности структуры колониальных организмов:

1. Полипы: Каждый полип представляет собой индивидуальный организм, который имеет свое собственное тело и функции. Полипы могут быть разных форм и размеров, но они обычно имеют общую структуру, включающую голову, тело и конечности.
2. Кишечник: У колониальных организмов обычно есть общий кишечник, который служит для пищеварения и поглощения питательных веществ. Кишечник может быть позвоночным и проходить через все полипы в колонии.
3. Соединительные ткани: Полипы в колонии могут быть связаны соединительными тканями, такими как кожа или хитиновые оболочки, которые образуют защитный слой для колонии и обеспечивают ее целостность.
4. Специализация функций: Каждый полип в колонии обычно выполняет определенную функцию. Некоторые полипы могут быть ответственными за пищеварение, другие — за защиту и оборону, а еще другие — за размножение и репродукцию.
5. Взаимозависимость: Полипы в колонии обычно тесно взаимодействуют друг с другом и зависят от сотрудничества для выживания. Они могут передавать пищу и другие ресурсы, а также обеспечивать защиту и поддержку важных для колонии функций.

Структура колониальных организмов может быть очень разнообразной и зависит от типа организма, его экологии и специализации функций. Колониальные организмы представляют уникальную форму организации жизни и позволяют индивидуальным организмам работать сообща для достижения общей цели.

Процесс образования колоний

Образование колоний является результатом многих факторов, включая генетическую предрасположенность, среду обитания и поведение организмов. Процесс образования колоний может происходить по-разному в зависимости от вида организма.

У некоторых организмов образование колонии начинается с одной особи, которая размножается асексуально или с помощью полового размножения. Примером такого процесса может служить размножение путем клонирования или деления на две особи.

У других организмов образование колонии начинается с нескольких особей, которые мигрируют вместе и начинают сотрудничать друг с другом. Такие организмы могут образовывать социальные колонии, в рамках которых различные особи выполняют специализированные функции для общего блага.

Образование колоний может быть обусловлено также наличием специализированных органов, позволяющих организмам сотрудничать и координировать свои действия. Например, у некоторых колониальных организмов есть особые структуры для передачи пищи, обмена информацией и защиты.

Некоторые колонии могут быть временными и рассасываться после достижения определенной цели, пока другие могут существовать в течение длительного времени. Внутри колоний организмы могут взаимодействовать между собой с помощью химических сигналов, таких как феромоны, или механического контакта.

В результате образования колоний организмы получают различные преимущества, такие как защиту от хищников, общий доступ к пище и ресурсам, возможность эффективнее размножаться и распространяться.

Многоклеточные грибы

Вытянутые в длинные ветвящиеся нити (гифы) клетки грибов образуют мицелий или грибницу. У многоклеточных грибов мицелий членистый, то есть гифы разделены перегородками на членики. Каждый членик соответствует одной клетке. Клеточные стенки имеют отверстия, так что все клетки взаимосвязаны. Из плотного сплетения гиф образуются плодовые тела (то, что в обиходе называют грибами). Опята и шампиньоны, белые грибы и подосиновики, которые люди собирают в лесу. — только часть этих грибов, их плодовые тела.

Все многоклеточные грибы питаются готовыми органическими веществами, содержащимися в растительных остатках, мертвой и живой древесине, пищевых продуктах.

Многоклеточные животные

Губки — одни из наиболее просто устроенных многоклеточных животных. Они обитают в теплой морской воде и не передвигаются, так как прикреплены к каменистому дну. Тело губок состоит всего из двух слоев клеток.

Двухслойный мешочек представляет собой и другое многоклеточное животное — гидра. Однако она имеет более сложное строение, чем . Среди ее клеток есть мышечные и нервные. Гидра может медленно передвигаться, захватывать пищу с помощью щупалец. Животных. имеющих сходное с гидрой строение, называют кишечнополостными. Полость их тела представляет собой полость кишечника. Она сообщается с внешней средой ротовым отверстием. К кишечнополостным относятся коралловые полипы, медузы.

Губки и кишечнополостные — низшие многоклеточные животные. У высших животных, как и у высших растений, сходные по объединены к ткани, а они, в свою очередь — в органы.

Могут быть поставлены под сомнение и удалены. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.

Колониа́льный органи́зм
— термин, который объединяет две группы организмов :

• Организмы, состоящие из множества клеток, слабо дифференцированных и не разделенных на ткани; во многих случаях каждая такая клетка сохраняет способность к размножению (вольвоксовые зелёные водоросли и др., многие виды сувоек и другие группы протистов).
• Многоклеточные организмы, образующие колонии из нескольких особей, более или менее тесно связанных между собой, обычно имеющих одинаковый генотип и общий обмен веществ и системы регуляции. Среди животных к таким организмам относятся многие виды коралловых полипов , мшанок , губок и др. В ботанике для обозначения таких организмов принят термин «модулярные» (в противоположность унитарным) — это, например, корневищные злаки, ландыш и др.

Отличительные особенности колониальных организмов

От истинно многоклеточных организмов колониальные отличаются прежде всего более низким уровнем целостности (например, на отдельные раздражители часто реагируют отдельные особи, а не вся колония как целое), а колониальные протисты — также более низким уровнем дифференциации клеток. У многих высокоинтегрированных подвижных колоний (морские перья , сифонофоры и др.) уровень целостности достигает уровня единого организма, а отдельные особи выполняют роль органов колонии. У таких (и многих других) колоний имеется общая часть (стебель, ствол), которая не принадлежит ни одной из особей.

Типы колоний

Социальные колонии

северных олушГельголандеСеверном море

Одноклеточные и многоклеточные унитарные организмы могут агрегироваться с образованием колоний. Например,

• Протисты, такие как слизистые плесени, представляют собой множество одноклеточных организмов, которые собираются в колонии, когда трудно достать пищевые ресурсы, поскольку вместе они более реактивны на химические сигналы, выделяемые предпочтительными
• Эусоциальные насекомые, такие как муравьи и медоносные пчелы, являются многоклеточными животными, которые живут в колониях с высокоорганизованной социальной структурой. Колонии некоторых социальных насекомых могут считаться суперорганизмами.
• Животные, такие как люди и грызуны, образуют гнездовые или гнездовые колонии

  Пещера Бракен — летний дом для колонии, насчитывающей около 20 миллионов мексиканских летучих мышей со свободным хвостом, что делает ее самой большой известной концентрацией млекопитающих.

  , потенциально для более успешного спаривания и чтобы лучше защитить потомство.

Модульная конструкция. организмов

Marrus orthocannaсифонофорзооидов

Модульные организмы — это те, у которых генетическая (или генетическая особь) образовалась из произведенная половым путем зигота ) воспроизводится бесполым путем с образованием генетически идентичных клонов, называемых раметами.

A клональная колония — это когда крысы гена живут в непосредственной близости или физически связаны. Раметы могут иметь все функции, необходимые для выживания сами по себе или быть взаимозависимыми от других раметов. Например, у некоторых морских анемонов происходит разрыв педали, при котором генетически идентичная особь получается бесполым путем из ткани, оторванной от педального диска анемона. У растений клональные колонии создаются в результате размножения генетически идентичных деревьев столонами или корневищами.

Колониальные организмы представляют собой клональные колонии, состоящие из многих физически связанных, взаимозависимые люди. Субъединицы колониальных организмов могут быть одноклеточными, как у водоросли Volvox (ценобий ), или многоклеточными, как в типе Bryozoa. Первый тип мог быть первым шагом к многоклеточным организмам. Особей внутри многоклеточного колониального организма можно называть раметами, модулями или зооидами. Структурные и функциональные вариации (полиморфизм ), когда они присутствуют, обозначают обязанности рамета, такие как кормление, воспроизводство и защита. С этой целью физическая связь позволяет колониальному организму распределять питательные вещества и энергию, полученные от кормления зооидов, по всей колонии. Примером хорошо известных колониальных организмов являются гидрозои, такие как Португальские войны.

Микробные колонии

A микробные колонии определяются как видимый кластер микроорганизмы, растущие на поверхности или в твердой среде, предположительно культивируемые из одной клетки. Поскольку колония клональная, а все организмы в ней происходят от одного предка (при условии отсутствия загрязнения ), они генетически идентичны, за исключением любых мутаций ( которые возникают на низких частотах). Получение таких генетически идентичных организмов (или чистых штаммов ) может быть полезным; это делается путем распределения организмов на чашке с культурой и создания нового стада из единственной полученной колонии.

A биопленка представляет собой колонию микроорганизмов, часто состоящую из нескольких видов, со свойствами и возможностями, превышающими совокупность возможностей отдельных организмов.

Примеры колониальных организмов в мире животных

Колониальные организмы представляют собой группы индивидуальных организмов, которые живут и функционируют таким образом, будто они являются единым организмом. В мире животных существует множество примеров колониальных организмов, которые проявляются в разных формах и масштабах. Некоторые из них включают:

• Медузыкорзиночники (Physalia physalis). Эти колониальные организмы состоят из множества медуз, объединенных в единую структуру, называемую колонией. Они обычно плавают на поверхности океана, где у них есть специализированные полипы для питания и размножения.
• Кораллы (Fam. Scleractinia). Кораллы являются одними из наиболее известных примеров колониальных организмов в мире животных. Они состоят из огромного количества полипов, связанных каркасом из кальциевых каркасов. Эти колонии образуют рифы, которые являются домом для множества видов морских животных и растений.
• Сеточницы (Pyrosoma spp). Сеточницы представляют собой колонии организмов, известных как туникаты. Они образуют цилиндрические или пирамидальные структуры, состоящие из множества индивидуальных организмов, каждый из которых имеет свои жгутикообразные органы и фильтрует пищу из воды.
• Муравьи (Fam. Formicidae). Муравьи — это социальные насекомые, живущие в колониях, где каждое животное выполняет определенную роль. Они строят сложные муравейники, в которых происходит уход за яйцами, разведение и поиск пищи.

Это лишь несколько примеров колониальных организмов в мире животных. Все они демонстрируют взаимодействие и кооперацию между индивидуальными организмами внутри колонии, что позволяет им выживать и процветать в своей среде обитания.

История жизни

Особи в социальных колониях и модульные организмы получают пользу от такого образа жизни. Например, может быть проще искать пищу, защищать место гнездования или повышать конкурентоспособность против других видов. Способность модульных организмов к бесполому размножению в дополнение к половому дает им уникальные преимущества, которых нет у социальных колоний.

Энергия, необходимая для полового размножения, варьируется в зависимости от частоты и продолжительности репродуктивной активности, количества и размера потомства, и родительская забота. В то время как отдельные люди несут все эти затраты на энергию, люди в некоторых социальных колониях разделяют часть этих затрат.

Модульные организмы экономят энергию, используя бесполое размножение в течение своей жизни. Зарезервированная таким образом энергия позволяет им направлять больше энергии на рост колонии, восстановление потерянных модулей (из-за хищничества или другой причины смерти) или реакцию на условия окружающей среды.

характеристики

Колониальная ассоциация или просто «колония» — это группа людей. Ассоциация характеризуется интимностью с физической точки зрения, и в некоторых случаях люди, которые ее составляют, связаны друг с другом.

Колонии — это кооперативные системы, в которых присутствие других особей приносит пользу их колониальным товарищам.

В некоторых случаях люди в колонии, как правило, разделяют задачи, а не только основные действия, такие как добыча пищи; в колониях могут быть «репродуктивные» особи и особи, которые не размножаются.

Таким образом, в более сложных колониальных системах мы могли бы думать о каждом человеке в колонии, который ведет себя как «клетки» или системы отдельного организма.

Примеры колониальных организмов в животном мире

Колониальные организмы в животном мире демонстрируют уникальную форму организации, при которой индивиды одного вида объединяются в множество мелких особей, составляющих колонию. Вот несколько примеров таких организмов:

Кораллы: коралловые полипы образуют огромные колонии, состоящие из многочисленных индивидуальных полипов. Они строят себе жилище из вапняковых скелетов, формируя разные формы и морфологии.

Муравьи: муравьи являются примером социальных насекомых, которые образуют изначально большие колонии. Они объединяются в трудовые группы и выполняют различные задачи внутри колонии — от добычи пищи до строительства муравейников.

Трубочные губки: трубочные губки – это субтилылые организмы, состоящие из тысячи мелких полипов, которые синхронно ритмически своими стеблями гонят воду через себя и питаются неподвижно непосредственно из окружающей воды.

Бритозавры: бритозавры – это тип кишечнополостных животных, включающих в себя индивидуально неразличимые полипы, срастающиеся друг с другом в организмы-колонии, образуя стволовую форму.

Эти примеры демонстрируют разнообразие форм и функций, которые колониальные организмы могут принимать в животном мире. Каждый из них представляет уникальное экологическое значение и играет важную роль в биологических сообществах, в которых они обитают.

Что такое индивидуальный организм?

Хотя определение «индивидуального» организма кажется тривиальным, это сложное и неточное понятие даже для биологов.

С физиологической и генетической точки зрения организм можно определить как геном внутри тела. Мы используем термин «геном» для обозначения набора генов, существующих в конкретном организме.

Определение «индивидуальный организм» имеет важные последствия, особенно в эволюционной биологии. Мы склонны говорить, что естественный отбор (механизм эволюционных изменений) действует на индивидуальном уровне.

Некоторые организмы явно индивидуальны: мышь, муха, собака. В этих случаях никто не сомневается в дискретности биологической сущности. Однако есть определенные системы, которые бросают вызов этой концепции: колониальные организмы.

Известно, что организмы не живут изолированно — фактически, они устанавливают множественные отношения с другими людьми, образуя сложные сети взаимодействия. Некоторые организмы очень тесно связаны между собой и способствуют образованию колоний.

Ниже мы опишем наиболее важные аспекты этих биологических ассоциаций и наиболее яркие примеры из литературы.

Строение и функционирование колониальных организмов

Колониальные организмы, в отличие от одиночных, состоят из множества индивидуумов, которые могут произвольно соединяться друг с другом и образовывать различные формы и структуры. При этом каждый индивидуум выполняет определенную функцию, необходимую для общей жизнедеятельности колонии.

Строение колониальных организмов может быть представлено различными формами. Например, у многих видов гидроидных полипов колонии образуют ветвистые или плоские формы, а у афидов могут быть образованы длинные колонии-шелковницы.

Функционирование колониальных организмов основано на взаимодействии и сотрудничестве между отдельными индивидуумами. Например, в колонии муравьев есть особые особи, занимающиеся защитой и питанием остальных особей.

Кроме того, в колониях обычно избегают конкуренцию между индивидуумами и постараются выгодно распределить задачи. Так, например, у животных, образующих стаи или крысы, которые устанавливают социальную иерархию.

В целом, колониальные организмы отличаются очень сложной внутренней организацией и необычайно высокой степенью специализации индивидуумов, что позволяет им добиваться высокой продуктивности и выживаемости в различных условиях среды обитания.

Зеленые водоросли

Зеленые водоросли — это организмы, которые обладают хлоропластами и могут быть одноклеточными, колониальными или многоклеточными.

Самый яркий пример колониальных организмов в литературе — пресноводный род под названием Volvox. Колония этих организмов состоит из сотен или даже тысяч жгутиковых клеток.

Клетки колонии связаны между собой «нитями» цитоплазмы в студенистую, икры и подвижную сферу. Эта колония представляет собой очень развитую ассоциацию.

Разделение труда очевидно в колониях Volvox. Некоторые клетки отвечают за вегетативное размножение, а другие — за половое размножение.

Ссылки

1. Du, Q., Kawabe, Y., Schilde, C., Chen, ZH, & Schaap, P. (2015). Эволюция агрегативной многоклеточности и межклеточной коммуникации в диктиостелиях. Журнал молекулярной биологии, 427 (23), 3722-33.
2. Фолс, HJ, и Roughgarden, J. (2010). Что такое индивидуальный организм? Многоуровневая перспектива выбора. Ежеквартальный обзор биологии, 85 (4), 447–472.
3. Старр, К., Эверс, К., и Старр, Л. (2010). Биология: концепции и приложения. Cengage Learning.
4. Тортора, Дж. Дж., Функе, Б. Р. и Кейс, К. Л. (2015). Микробиология: Введение. Benjamin-Cummings.
5. Уинстон, Дж. Э. (2010). Жизнь в колониях: изучение чужеродных путей колониальных организмов. Интегративная и сравнительная биология, 50 (6), 919–933.

Одноклеточные организмы

Как уже упоминалось выше, основным структурным компонентом всего живого является клетка. Существует огромное количество организмов, у которых все функции живого выполняет одна клетка. Эта клетка и является живым организмом. Физиологически клетка одноклеточных организмов – это целостный организм, которому свойственны все проявления жизни: обмен веществ, раздражимость, рост, размножение и пр.

Согласно особенностям строения одноклеточных организмов, все они делятся на организмы с неоформленным ядром (прокариоты – первичноядерные организмы) и организмы с оформленным ядром (эукариоты – собственноядерные организмы).

Готовые работы на аналогичную тему

К прокариотам относят бактерии и цианобактерии. Характерной особенностью прокариот является то, что их наследственный аппарат находится в толще цитоплазмы в виде кольцевой молекулы нуклеиновой кислоты.

Кроме прокариотических организмов, к одноклеточным принадлежат и некоторые эукариотические организмы, среди которых есть растения, животные и грибы. Они уже имеют набор органелл, похожий на набор органелл многоклеточных организмов. К одноклеточным эукариотам относятся амеба, хлорелла, инфузория-туфелька, ацетабулярия и др.

Размеры одноклеточных организмов микроскопически малы. Их тело состоит из одной клетки. Но у них уже есть органеллы движения, выделения и пищеварения. У многих есть светочувствительный орган. Они могут обитать в воде, почве, в других живых организмах. Существует гипотеза, что жизнь на нашу планету была занесена из космоса в виде одноклеточных организмов метеоритами. Но поскольку однозначных научных подтверждений не получено, это можно воспринимать только как предположение или фантастический рассказ.

Примеры колониальных организмов

Кораллы и морские анемоны

Кораллы и морские анемоны — наиболее известные примеры колониальных организмов. Они являются собой колонии многих полипов, которые живут вместе и выполняют необходимые функции, сотрудничая друг с другом. В колонии каждый полип отвечает за определенные задачи, такие как питание, защита и размножение.

Листовые термиты

Листовые термиты — это тип термитов, которые живут в многомиллионной колонии. Вместе они образуют многие структуры, такие как муравейники, гигантские гнезда и гигантские комнаты. Листовые термиты также способны проходить через огнестрельную палубу благодаря тому, что они способны сохранять влагу и регулировать температуру в своих норах.

Пылинки

Пылинки — многочисленные микроскопические организмы, к которым относятся колониальные зеленые водоросли. Они живут в воде и формируют сложную колонию, которая состоит из множества слипшихся организмов. Каждый организм выполняет свои функции, но вместе они создают не только биомассу, но и многие полезные для окружающей среды компоненты, такие как кислород.

Сани-муравьеды

Сани-муравьеды — колониальные муравьи, которые могут жить до нескольких миллионов особей в гнезде. Они строят множество тонких туннелей и гнезд на самых разных глубинах в земле, где размещены гнезда и кормовые клетки. Несмотря на то, что они являются колониальными, каждая особь имеет свою специализацию и выполняет определенную роль в колонии.

Песчаные кальмары

Песчаные кальмары — это тип кальмаров, которые живут близко друг к другу и создают сложные колонии. Несмотря на то, что каждый кальмар в колонии независим друг от друга, они все же совместно борются с пищей и другими хищниками, чтобы защитить свою колонию.

Сравнительная таблица примеров колониальных организмов
Организм
Описание

Кораллы и морские анемоны
Колонии многих полипов, которые живут вместе и выполняют необходимые функции.

Листовые термиты
Многомиллионная колония, которая может строить сложные структуры и регулировать свою жизнедеятельность.

Пылинки
Микроскопические организмы, группирующиеся в сложные колонии, создающие полезные для окружающей среды компоненты.

Сани-муравьеды
Муравьи, живущие в многомиллионной колонии, у каждого из которых есть свои специализации и функции.

Песчаные кальмары
Кальмары, живущие близко друг к другу и борющиеся с пищей и другими хищниками совместно.

Многоклеточные растения

Наиболее простое строение среди многоклеточных растений у . Это так называемые низшие растения. Масса ярко-зеленой тины, плавающей в пресных водоемах, образована нитчатой спирогирой. Нити спирогиры длиной до 10 см состоят из одного ряда одинаковых клеток с хроматофорамн в виде спирали. Каждая клетка способна делиться, но после деления дочерние клетки не расходятся, а продолжают развиваться вместе, составляя единый организм.

Многие морские водоросли по внешнему виду напоминают наземные растения. Их многоклеточное тело — слоевище, имеет более сложное внешнее и внутреннее строение, чем у спирогиры. Слоевище бурой водоросли ламинарии похоже на продолговатый лист на черешке. Ко дну оно прикрепляется с помощью особых выростов. В отличие от водорослей высшие растения имеют ткани и органы.

Колонии многоклеточных организмов

Многоклеточные организмы образуют колонии с разными типами интеграции между членами. Есть колонии животных, которые живут поблизости, и у нас есть примеры более интимных ассоциаций, такие как эусоциальные насекомые.

Образование колоний происходит довольно часто у морских животных, в основном беспозвоночных. Примеры этого — кораллы, анемоны, мшанки и морские сквирты. В этих случаях между организмами существует союз (то есть преемственность).

По мере того, как мы усложняем животный мир, мы обнаруживаем другие уровни колониальных ассоциаций. Наиболее известны эусоциальные насекомые, такие как пчелы и некоторые другие члены отряда перепончатокрылых.

Социальные взаимодействия, происходящие в этих колониях, настолько тесны и сложны, что некоторые авторы называют всю колонию суперорганизмом.

Как мы видели на примере вольвокса, у пчел также существует очень четкое разделение труда, как на повседневную деятельность (включая добычу пищи, защиту и др.), Так и на размножение. Размножаются только королевы, а остальная часть колонии вносит свой вклад в эту задачу.

Водоросль улотрикс

Этот тип очень распространен в реках и других текучих водоемах. Обычно его колониями покрываются предметы, находящиеся под водой. Тина состоит из нитей. В начале цикла роста нити крепятся к своему основанию при помощи ризоида — продолговатой клетки. Улотрикс — колониальная водоросль, которая размножается тремя способами: половым, бесполым, а также вегетативным. Обитает этот вид как в морской воде, так и в пресных водах. Самым распространенным видом улотрикса является так называемый улотрикс опоясанный.

Второй тип размножения происходит при помощи созревающих внутри клеток зооспор — клеток овальной формы, у которых на переднем крае находятся жгутики. Дочерние зооспоры, после того как покидают материнскую клетку, в течение некоторого времени еще находятся рядом с ней. Затем они попадают на подводный предмет и оседают на него. Прорастая, зооспоры становятся взрослой особью.