Sebuah organisme multiseluler adalah makhluk hidup yang terdiri dari beberapa sel. Istilah multiseluler juga sering digunakan. Makhluk organik yang mengelilingi kita, dan yang dapat kita amati dengan mata telanjang, adalah multiseluler.
Karakteristik yang paling menonjol dari kelompok organisme ini adalah tingkat organisasi struktural yang mereka miliki. Sel cenderung berspesialisasi untuk memenuhi fungsi yang sangat spesifik dan dikelompokkan ke dalam jaringan. Ketika kita meningkatkan kompleksitas, jaringan membentuk organ, dan organ membentuk sistem.
Hewan adalah makhluk multiseluler. Sumber: pixabay.com
Konsep ini bertentangan dengan organisme bersel tunggal, yang terdiri dari satu sel. Bakteri , archaea , protozoa, antara lain termasuk dalam kelompok ini . Dalam kelompok besar ini, organisme harus memadatkan semua fungsi dasar kehidupan (nutrisi, reproduksi, metabolisme, dll.) dalam satu sel.
Indeks artikel
Asal dan evolusi
Multiseluleritas telah berkembang di berbagai garis keturunan eukariota , yang mengarah pada munculnya tumbuhan , jamur, dan hewan . Menurut bukti, cyanobacteria multiseluler muncul di awal evolusi, dan kemudian bentuk multiseluler lainnya muncul secara independen dalam garis keturunan evolusi yang berbeda.
Sebagaimana terbukti, peralihan dari entitas uniseluler ke entitas multiseluler terjadi pada awal evolusi dan berulang kali. Untuk alasan ini, adalah logis untuk mengasumsikan bahwa multiseluleritas mewakili keuntungan selektif yang kuat untuk makhluk organik. Nanti keuntungan menjadi multiseluler akan dibahas secara rinci.
Beberapa asumsi teoritis harus terjadi untuk mendapatkan fenomena ini: adhesi antara sel-sel tetangga, komunikasi, kerjasama dan spesialisasi di antara mereka.
Prekursor organisme multiseluler
Diperkirakan bahwa organisme multiseluler berevolusi dari nenek moyang bersel tunggal mereka sekitar 1,7 miliar tahun yang lalu. Dalam peristiwa leluhur ini, beberapa organisme eukariotik uniseluler membentuk spesies agregat multiseluler yang tampaknya merupakan transisi evolusioner dari organisme satu sel ke organisme multiseluler.
Hari ini, kita mengamati organisme hidup yang menunjukkan pola pengelompokan seperti itu. Misalnya, ganggang hijau dari genus Volvox bergaul dengan rekan-rekan mereka untuk membentuk koloni. Diperkirakan pasti ada pendahulu yang mirip dengan Volvox yang berasal dari pabrik saat ini di masa lalu .
Peningkatan spesialisasi setiap sel dapat menyebabkan koloni menjadi organisme multiseluler sejati. Namun, pandangan lain juga dapat diterapkan untuk menjelaskan asal usul organisme bersel tunggal. Untuk menjelaskan kedua cara, kita akan menggunakan dua contoh dari spesies saat ini.
volvocacea
Kelompok organisme ini terdiri dari konfigurasi sel. Misalnya, organisme dari genus Gonium terdiri dari “piring” datar sekitar 4 hingga 16 sel, masing-masing dengan flagelnya. Genus Pandorina, di sisi lain, adalah bola dari 16 sel. Jadi kita menemukan beberapa contoh di mana jumlah sel meningkat.
Ada genera yang menunjukkan pola diferensiasi yang menarik: setiap sel dalam koloni memiliki “peran”, seperti halnya dalam suatu organisme. Secara khusus, sel somatik membelah dari sel seksual.
Diktiostelium
Contoh lain dari pengaturan multiseluler dalam organisme uniseluler ditemukan dalam genus Dictyostelium . Siklus hidup organisme ini meliputi fase seksual dan aseksual.
Selama siklus aseksual, amuba soliter berkembang pada batang kayu yang membusuk, memakan bakteri, dan berkembang biak dengan pembelahan biner . Pada saat kelangkaan makanan, sejumlah besar amuba ini bergabung menjadi tubuh berlendir yang mampu bergerak di lingkungan yang gelap dan lembab.
Kedua contoh spesies hidup itu bisa menjadi indikasi yang mungkin tentang bagaimana multiseluleritas dimulai di zaman kuno.
Keuntungan menjadi multiseluler
Kawanan Gajah di Serengeti
Sel adalah unit dasar kehidupan, dan organisme yang lebih besar biasanya muncul sebagai kumpulan unit-unit ini dan bukan sebagai sel tunggal yang ukurannya bertambah.
Memang benar bahwa alam telah bereksperimen dengan bentuk sel tunggal yang relatif besar, seperti rumput laut bersel tunggal, tetapi kasus ini jarang terjadi dan sangat tepat waktu.
Organisme sel tunggal telah berhasil dalam sejarah evolusi makhluk hidup. Mereka mewakili lebih dari setengah dari total massa organisme hidup, dan telah berhasil menjajah lingkungan yang paling ekstrim. Namun, apa keuntungan dari tubuh multiseluler?
Luas permukaan optimal
Mengapa organisme besar terdiri dari sel-sel kecil lebih baik daripada sel besar? Jawaban atas pertanyaan ini terkait dengan luas permukaan.
Permukaan sel harus mampu memediasi pertukaran molekul dari interior sel ke lingkungan eksternal. Dengan membagi massa sel menjadi unit-unit kecil, luas permukaan yang tersedia untuk aktivitas metabolisme meningkat.
Tidak mungkin untuk mempertahankan rasio permukaan-ke-massa yang optimal hanya dengan meningkatkan ukuran sel tunggal. Untuk alasan ini, multiseluleritas adalah sifat adaptif yang memungkinkan organisme bertambah besar.
Spesialisasi
Dari sudut pandang biokimia, banyak organisme uniseluler serbaguna dan mampu mensintesis hampir semua molekul mulai dari nutrisi yang sangat sederhana.
Sebaliknya, sel-sel organisme multiseluler terspesialisasi untuk sejumlah fungsi, dan organisme ini menunjukkan tingkat kerumitan yang lebih tinggi. Spesialisasi tersebut memungkinkan fungsi terjadi lebih efektif – dibandingkan dengan sel yang harus melakukan semua fungsi vital dasar.
Lebih jauh lagi, jika “sebagian” tubuh terpengaruh – atau mati – itu tidak berarti kematian seluruh individu.
Kolonisasi ceruk
Organisme multiseluler lebih baik beradaptasi dengan kehidupan di lingkungan tertentu yang sama sekali tidak dapat diakses oleh bentuk bersel tunggal.
Serangkaian adaptasi yang paling luar biasa termasuk yang memungkinkan kolonisasi tanah. Sementara organisme uniseluler sebagian besar hidup di lingkungan berair, bentuk multiseluler telah berhasil menjajah tanah, udara, dan lautan.
Perbedaan
Salah satu konsekuensi terdiri dari lebih dari satu sel adalah kemungkinan menampilkan diri dalam “bentuk” atau morfologi yang berbeda. Oleh karena itu, multiseluleritas diterjemahkan menjadi keanekaragaman makhluk organik yang lebih besar.
Dalam kelompok makhluk hidup ini kita menemukan jutaan bentuk, sistem khusus organ dan pola perilaku. Keragaman yang luas ini meningkatkan jenis lingkungan yang mampu dieksploitasi oleh organisme.
Ambil kasus arthropoda. Kelompok ini menyajikan keragaman bentuk yang luar biasa, yang telah berhasil menjajah hampir semua lingkungan.
Karakteristik
Kumbang adalah makhluk dengan jutaan sel. Sumber: flickr.com
Organisasi
Organisme multiseluler dicirikan terutama dengan menghadirkan organisasi hierarkis unsur strukturalnya. Selain itu, mereka memiliki perkembangan embrionik, siklus hidup, dan proses fisiologis yang kompleks.
Dengan cara ini, hidup peduli hadiah berbagai tingkat organisasi di mana ketika naik dari satu tingkat ke yang lain kita menemukan sesuatu yang secara kualitatif berbeda dan memiliki sifat yang tidak ada di tingkat sebelumnya. Tingkat organisasi yang lebih tinggi berisi semua yang lebih rendah. Dengan demikian, setiap level adalah komponen dari tatanan yang lebih tinggi.
Pembedaan sel
Jenis sel yang membentuk makhluk multiseluler berbeda satu sama lain karena mereka mensintesis dan mengakumulasi berbagai jenis molekul RNA dan protein.
Mereka melakukan ini tanpa mengubah materi genetik, yaitu urutan DNA . Tidak peduli betapa berbedanya dua sel pada individu yang sama, mereka memiliki DNA yang sama .
Fenomena ini terbukti berkat serangkaian eksperimen klasik di mana inti sel katak yang berkembang penuh disuntikkan ke dalam sel telur, yang intinya telah dibuang. Nukleus baru mampu mengarahkan proses perkembangan, dan hasilnya adalah kecebong normal.
Eksperimen serupa telah dilakukan pada organisme tumbuhan dan mamalia, memperoleh kesimpulan yang sama.
Pada manusia, misalnya, kita menemukan lebih dari 200 jenis sel, dengan karakteristik unik dalam hal struktur, fungsi, dan metabolismenya. Semua sel ini berasal dari satu sel, setelah pembuahan.
Pembentukan jaringan
Organisme multiseluler terdiri dari sel-sel, tetapi ini tidak mengelompok bersama secara sembarangan untuk membentuk massa yang homogen. Sebaliknya, sel cenderung berspesialisasi, yaitu, mereka memenuhi fungsi tertentu di dalam organisme.
Sel-sel yang mirip satu sama lain dikelompokkan bersama pada tingkat kerumitan yang lebih tinggi yang disebut jaringan. Sel disatukan oleh protein khusus dan sambungan sel yang membuat hubungan antara sitoplasma sel tetangga.
Jaringan pada hewan
Pada hewan yang lebih kompleks, kita menemukan serangkaian jaringan yang diklasifikasikan menurut fungsi yang mereka penuhi dan morfologi seluler komponennya dalam: jaringan otot, epitel, ikat atau ikat dan saraf.
Jaringan otot terdiri dari sel-sel kontraktil yang mengatur untuk mengubah energi kimia menjadi energi mekanik dan berhubungan dengan fungsi mobilitas. Mereka diklasifikasikan menjadi otot rangka, polos, dan jantung.
Jaringan epitel bertanggung jawab atas lapisan organ dan rongga. Mereka juga merupakan bagian dari parenkim banyak organ.
Jaringan ikat adalah jenis yang paling heterogen, dan fungsi utamanya adalah kohesi berbagai jaringan yang membentuk organ.
Akhirnya, jaringan saraf bertanggung jawab untuk menghargai rangsangan internal atau eksternal yang diterima tubuh dan menerjemahkannya menjadi impuls saraf.
Metazoa cenderung memiliki jaringan mereka diatur dengan cara yang sama. Namun, spons laut atau porifera – yang dianggap sebagai hewan multiseluler paling sederhana – memiliki skema yang sangat khusus.
Tubuh spons adalah seperangkat sel yang tertanam dalam matriks ekstraseluler. Dukungan datang dari serangkaian spikula dan protein kecil (seperti jarum).
Jaringan pada tumbuhan
Pada tumbuhan, sel dikelompokkan menjadi jaringan yang memenuhi fungsi tertentu. Mereka memiliki kekhasan bahwa hanya ada satu jenis jaringan di mana sel dapat aktif membelah, dan ini adalah jaringan meristem. Sisa jaringan disebut orang dewasa, dan mereka telah kehilangan kemampuan untuk membelah.
Mereka diklasifikasikan sebagai kain pelindung, yang, seperti namanya, bertanggung jawab untuk melindungi tubuh dari kekeringan dan dari keausan mekanis. Ini diklasifikasikan menjadi jaringan epidermal dan suberous.
Jaringan dasar atau parenkim membentuk sebagian besar tubuh organisme tumbuhan, dan mengisi bagian dalam jaringan. Dalam kelompok ini kita menemukan parenkim yang berasimilasi, kaya akan kloroplas ; ke parenkim cadangan, khas dari buah, akar dan batang dan konduksi garam, air dan getah yang diuraikan.
Pembentukan organ
Pada tingkat kerumitan yang lebih tinggi kita menemukan organ. Satu atau lebih jenis jaringan diasosiasikan untuk menghasilkan suatu organ. Misalnya jantung dan hati hewan; serta daun dan batang tumbuhan.
Pembentukan sistem
Pada tingkat berikutnya kita memiliki pengelompokan organ. Struktur ini dikelompokkan ke dalam sistem untuk mengatur fungsi tertentu dan bekerja secara terkoordinasi. Di antara sistem organ yang paling terkenal kita memiliki sistem pencernaan, sistem saraf dan sistem peredaran darah .
Pembentukan organisme
Dengan mengelompokkan sistem organ bersama-sama, kita mendapatkan organisme yang terpisah dan independen. Kumpulan organ mampu melakukan semua fungsi vital, pertumbuhan dan perkembangan untuk menjaga organisme tetap hidup
Fungsi vital
Fungsi vital makhluk hidup meliputi proses nutrisi, interaksi dan reproduksi. Organisme multiseluler menunjukkan proses yang sangat heterogen dalam fungsi vitalnya.
Dalam hal nutrisi, kita dapat membagi makhluk hidup menjadi autotrof dan heterotrof . Tumbuhan bersifat autotrof, karena dapat memperoleh makanannya sendiri melalui fotosintesis . Hewan dan jamur, sementara itu, harus aktif mendapatkan makanannya, sehingga mereka heterotrof.
Reproduksinya juga sangat bervariasi. Pada tumbuhan dan hewan ada spesies yang mampu bereproduksi secara seksual atau aseksual , atau menampilkan kedua modalitas reproduksi.
Contoh
Ubur-ubur bulan. (Aurelia aurita). Penulis: Alasdair flickr.com/photos/csakkarin
Organisme multiseluler yang paling menonjol adalah tumbuhan dan hewan. Setiap makhluk hidup yang kita amati dengan mata telanjang (tanpa menggunakan mikroskop) adalah organisme multiseluler.
Mamalia, ubur-ubur laut, serangga, pohon, kaktus, semuanya adalah contoh makhluk multiseluler.
Pada kelompok jamur juga terdapat varian multiseluler, seperti jamur yang sering kita gunakan di dapur.
Referensi
- Cooper, GM, & Hausman, RE (2004). Sel: Pendekatan molekuler . Medicinska naklada.
- Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Asal usul organisme multiseluler sebagai konsekuensi tak terelakkan dari sistem dinamis. Catatan Anatomi: Publikasi Resmi Asosiasi Ahli Anatomi Amerika , 268 (3), 327-342.
- Gilbert SF (2000). Biologi Perkembangan . Rekan Sinauer.
- Kaiser, D. (2001). Membangun organisme multiseluler. Tinjauan tahunan genetika , 35 (1), 103-123.
- Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Biologi sel molekuler . orang bebas WH.
- Michod, RE, Viossat, Y., Solari, CA, Hurand, M., & Nedelcu, AM (2006). Evolusi sejarah hidup dan asal mula multiseluleritas. Jurnal Biologi teoritis , 239 (2), 257-272.
- Rosslenbroich, B. (2014). Tentang asal usul otonomi: pandangan baru tentang transisi besar dalam evolusi . Ilmu Pengetahuan & Media Bisnis Springer.
