Organismo

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Un organismo ( latín  tardíoorganusus del latín tardío  organizo “comunica una apariencia esbelta”, del otro griego ὄργανον - “herramienta”) es un cuerpo vivo que tiene un conjunto de propiedades que lo distinguen de la materia inanimada , incluido el metabolismo , el automantenimiento de su estructura y organización, la capacidad de reproducirlos durante la reproducción , manteniendo las características hereditarias [1] . El término organismo fue introducido por Aristóteles . Reveló que todo ser vivo se caracteriza por una organización clara y estricta, a diferencia de los inanimados. .

Puede ser considerado como un individuo separado, elemento, al mismo tiempo que entra en la especie biológica y población , siendo una unidad estructural del nivel de vida población-especie [1] .

En un sentido generalizado, como "individuo tipo" de un grupo biológico, que posee sus propiedades básicas, el organismo es uno de los principales sujetos de estudio en biología [1] . Por conveniencia de consideración, todos los organismos se distribuyen en diferentes grupos y categorías, lo que constituye el sistema biológico de su clasificación . Su división más general es en nucleares y no nucleares . Según el número de células que componen el cuerpo, se dividen en categorías no sistemáticas de unicelulares y pluricelulares . Un lugar especial entre ellos lo ocupan las colonias unicelulares .

La formación de un organismo pluricelular integral es un proceso que consiste en la diferenciación de estructuras (células, tejidos , órganos ) y funciones y su integración tanto en la ontogénesis como en la filogénesis . Muchos organismos están organizados en comunidades intraespecíficas (por ejemplo, una familia o un equipo de trabajo en humanos).

Diferencias de la naturaleza inanimada

Los organismos vivos se diferencian de los cuerpos de naturaleza inanimada en una composición química más compleja (en particular, la presencia obligatoria de proteínas y ácidos nucleicos) y un conjunto de propiedades de los vivos (individualmente, la mayoría de estas propiedades están presentes en algunos objetos de naturaleza inanimada ).

Metabolismo

Herencia y variabilidad

Percepción y procesamiento de la información

Crecimiento, desarrollo, reproducción

Organismos unicelulares y pluricelulares

La célula  es la unidad básica de la vida, el verdadero portador de sus propiedades, la unidad elemental de la estructura y actividad vital de todos los organismos vivos (excepto los virus , a los que se suele denominar formas de vida no celulares), que tiene la conjunto completo de propiedades de los seres vivos , su propio mecanismo metabólico, capaz de existencia independiente, autorreproducción y desarrollo. Todos los organismos vivos, como los animales multicelulares , las plantas y los hongos , están compuestos de muchas células o, como muchos protozoos y bacterias , son organismos unicelulares . La rama de la biología que estudia la estructura y actividad de las células se denomina citología . Recientemente, también se ha vuelto habitual hablar de biología celular, o biología celular.

Organismo unicelular

Organismos unicelulares  : una categoría extrasistemática de organismos vivos , cuyo cuerpo consiste en una (a diferencia de las multicelulares ) células ( unicelularidad ). Puede incluir tanto procariotas como eucariotas . Se cree que los primeros organismos vivos de la Tierra eran unicelulares . Las más antiguas de ellas son las bacterias y las arqueas . El término "unicelular" también se usa a veces como sinónimo de protista ( lat.  Protozoa, Protista ).

Organismo pluricelular

Un organismo multicelular  es una categoría no sistemática de organismos vivos, cuyo cuerpo consta de muchas células , la mayoría de las cuales (excepto las células madre , por ejemplo, las células de cambium en las plantas) están diferenciadas , es decir, difieren en estructura y funciones. . Debe hacerse una distinción entre pluricelularidad y colonialidad . Los organismos coloniales carecen de verdaderas células diferenciadas y, por lo tanto, de la división del cuerpo en tejidos. La línea entre pluricelularidad y colonialidad no está clara. Por ejemplo, a menudo se hace referencia a Volvox como un organismo colonial, aunque en sus "colonias" existe una clara división de células en generativas y somáticas. Además de la diferenciación celular, los organismos multicelulares también se caracterizan por un mayor nivel de integración que las formas coloniales. Los animales multicelulares pueden haber aparecido en la Tierra hace 2.100 millones de años [2] , poco después de la " revolución del oxígeno " [3] .

Clasificación de organismos basada en la estructura de las células

Todas las formas de vida celular en la Tierra se dividen condicionalmente en dos superreinos ( dominios ) de acuerdo con la estructura de las células :

Eucariotas

Eucariotas , o nucleares ( lat.  Eucaryota del griego εύ-  - bueno y κάρυον  - núcleo) - el dominio (superreino) de los organismos vivos cuyas células contienen núcleos. Todas las formas de vida celular, excepto las bacterias y las arqueas, son nucleares.

El reino nuclear se divide en cuatro reinos : animales , plantas , hongos y protistas  , siendo este último un grupo parafilético , antepasado de los otros tres. Independientemente del número de células en el cuerpo y su especialización, todos los organismos eucariotas tienen una similitud significativa en la estructura fundamental de la célula. Todos los eucariotas tienen un origen común, por lo que el grupo nuclear se considera como un taxón monofilético del más alto rango. Según la estimación más común, los eucariotas aparecieron hace 1500-2000 millones de años. La simbiogénesis jugó un papel importante en la evolución de los eucariotas : una simbiosis entre una célula eucariota (que aparentemente ya tiene un núcleo y es capaz de fagocitosis ) y las bacterias tragadas por esta célula, precursoras de mitocondrias y cloroplastos.

Mesocariotas

Los mesocariotas ( del lat.  mesocaryota ) son organismos con un tipo intermedio de organización del aparato genético entre procariotas y eucariotas . Los mesocariotas incluyen dinófitos- dinoflagelados .

Los mesocariotas ya tienen un núcleo claramente diferenciado, pero en su estructura se han conservado algunas de las características primitivas inherentes al nucleoide. Una dualidad similar también se manifiesta en otras características de la organización de la célula. El núcleo de los mesocariotas, llamado dinokaryon , contiene de 5 a 284 "cromosomas" y se caracteriza por un contenido significativo de ADN (3-200 pg), que se parece a los eucariotas en los parámetros cinéticos, pero enriquecido con 5-hidroximetiluracilo (3-19 mol. %).

Los "cromosomas" se condensan constantemente, es decir, en estas estructuras morfológicamente estables se llevan a cabo procesos genéticos moleculares. En ellos no se encontraron histonas ni organización nucleosómica , aunque se encontró un pequeño número de proteínas similares a histonas que no son homólogas ni a las histonas ni a las proteínas similares a histonas de los procariotas (la relación proteína/ADN es de 0,1, mientras que en otros eucariotas es cerca de 1). La distribución de "cromosomas" durante la división celular parece estar mediada por su contacto con la membrana nuclear intacta .

No hay datos sobre la presencia de ningún período de síntesis de ADN similar a la fase S de la interfase eucariótica. Es posible que la actividad transcripcional se limite a la región difusa periférica de los “cromosomas” de los mesocariotas. El tipo de organización del aparato genético de los mesocariotas se puede considerar evolutivamente no solo como una transición de procariotas a eucariotas, sino también como una rama independiente del desarrollo de ancestros comunes con eucariotas, por ejemplo, las antiguas arqueobacterias.

Procariotas

Procariotas ( del lat.  Procaryota , de otro griego προ “antes” y κάρυον “núcleo”), o prenucleares : organismos vivos  unicelulares que no (a diferencia de los eucariotas ) tienen un núcleo celular formado y otros orgánulos de membrana interna (con el excepción de cisternas planas en especies fotosintéticas como las cianobacterias ). Las células procariotas se caracterizan por la ausencia de una membrana nuclear , el ADN se empaqueta sin la participación de histonas . El tipo de alimentación es osmotrófica .

La única molécula de ADN de doble cadena circular grande (en algunas especies, lineal), que contiene la parte principal del material genético de la célula (el llamado nucleoide ) no forma un complejo con las proteínas histonas (la llamada cromatina ). Los procariotas incluyen bacterias , incluidas las cianobacterias (algas verdeazuladas) y arqueas . Los descendientes de las células procariotas son los orgánulos de las células eucariotas: mitocondrias y plástidos .

Los procariotas se dividen en dos taxones en el rango de dominio (superreino): Bacteria ( Bacterias ) y Archaea ( Archaea ) [4] .

El estudio de las bacterias condujo al descubrimiento de la transferencia horizontal de genes , que se describió en Japón en 1959. Este proceso está muy extendido entre las procariotas y también en algunas eucariotas. El descubrimiento de la transferencia horizontal de genes en procariotas ha llevado a una mirada diferente a la evolución de la vida. La teoría evolutiva anterior se basaba en el hecho de que las especies no pueden intercambiar información hereditaria. Los procariotas pueden intercambiar genes entre sí directamente ( conjugación , transformación ) y también con la ayuda de virus- bacteriófagos ( transducción ).

Los rasgos característicos de los procariotas son: la ausencia de un núcleo claramente definido; la presencia de flagelos, plásmidos y vacuolas de gas ; estructuras en las que se produce la fotosíntesis; formas de reproducción; tamaño del ribosoma (70s).

Arqueas

Archaea ( lat.  Archaea de otro griego ἀρχαῖος "eterno, antiguo, primitivo, viejo") es el dominio de los organismos vivos (según el sistema de tres dominios de Carl Woese junto con bacterias y eucariotas ). Las arqueas son microorganismos unicelulares que no tienen núcleo , así como ningún orgánulo de membrana .

Anteriormente, las arqueas se combinaban con las bacterias en un grupo común llamado procariotas (o el reino de Drobyanka ( lat.  Monera )), y se las llamaba arqueobacterias , pero ahora esta clasificación se considera obsoleta [5] : se ha establecido que las arqueas tienen tienen su propia historia evolutiva independiente y se caracterizan por muchas características bioquímicas que las distinguen de otras formas de vida.

Las arqueas se dividen actualmente en 5 tipos . De estos grupos, los Crenarchaeota ( lat.  Crenarchaeota ) y Euryarchaeota ( lat.  Euryarchaeota ) son los más estudiados. Sigue siendo difícil clasificar las arqueas, ya que la gran mayoría de ellas nunca se han cultivado en un laboratorio y solo se han identificado mediante análisis de ácido nucleico de muestras obtenidas de sus hábitats.

Las arqueas y las bacterias son muy similares en tamaño y forma de celda , aunque algunas arqueas tienen una forma bastante inusual, como las celdas de Haloquadratum walsbyi que son planas y cuadradas. A pesar del parecido exterior con las bacterias, algunos genes y rutas metabólicas de las arqueas las acercan a los eucariotas (en particular , las enzimas que catalizan los procesos de transcripción y traducción ). Otros aspectos de la bioquímica de las arqueas son únicos, como la presencia de lípidos unidos por éter en las membranas celulares . La mayoría de las arqueas son quimioautótrofas . Utilizan significativamente más fuentes de energía que los eucariotas, que van desde compuestos orgánicos comunes como azúcares hasta amoníaco , iones metálicos e incluso hidrógeno . Las arqueas tolerantes a la sal - haloarchaea ( lat.  Haloarchaea ) - utilizan la luz solar como fuente de energía, otras especies de arqueas fijan carbono , sin embargo, a diferencia de las plantas y las cianobacterias (algas verdeazuladas), ninguna especie de arqueas hace ambas cosas al mismo tiempo. La reproducción en arqueas es asexual : fisión binaria , fragmentación y gemación . A diferencia de las bacterias y los eucariotas, ninguna especie conocida de arqueas forma esporas .

Originalmente se pensó que las arqueas eran extremófilas , que vivían en ambientes hostiles como aguas termales y lagos salados, pero desde entonces se han encontrado en una amplia variedad de lugares, incluidos el suelo , los océanos , los pantanos y el colon humano . Las arqueas son especialmente abundantes en los océanos, y quizás las arqueas planctónicas sean el grupo más numeroso de organismos vivos. Archaea ahora se reconoce como un componente importante de la vida en la Tierra y juega un papel en los ciclos de carbono y nitrógeno . Ninguno de los miembros conocidos de las arqueas son parásitos o patógenos , pero a menudo son mutualistas y comensales . Algunos representantes son metanógenos y viven en el tracto digestivo de humanos y rumiantes , donde son muy numerosos y ayudan en la digestión. Los metanógenos se utilizan en la producción de biogás y el tratamiento de aguas residuales, y las enzimas de los microorganismos extremófilos, que permanecen activas a altas temperaturas y en contacto con disolventes orgánicos, encuentran su aplicación en biotecnología .

Otros tipos de organismos

Microorganismo

Microorganismos , ( microbios ) es el nombre colectivo de un grupo de organismos vivos que son demasiado pequeños para ser visibles a simple vista (su tamaño característico es inferior a 0,1 mm). Los microorganismos incluyen tanto libres nucleares ( procariotas : bacterias , arqueas ) como eucariotas : algunos hongos , protistas , pero no virus , que generalmente se aíslan en un grupo separado. La mayoría de los microorganismos están formados por una sola célula, pero también existen microorganismos pluricelulares, al igual que existen algunos macroorganismos unicelulares visibles a simple vista, por ejemplo Thiomargarita namibiensis , representantes del género Caulerpa (son policariones gigantes ). La microbiología es el estudio de estos organismos .

Organismo colonial

Organismo colonial  es un término que combina dos grupos de organismos:

  1. Organismos formados por muchas células, pobremente diferenciadas y no divididas en tejidos; en muchos casos, cada una de esas células conserva la capacidad de reproducirse ( algas verdes volvox Pandorina, Eudorine, etc., muchas especies de suvoi y otros grupos de protistas ).
  2. Organismos pluricelulares que forman colonias de varios individuos más o menos emparentados, que suelen compartir el mismo genotipo y sistemas metabólicos y reguladores comunes. Entre los animales, tales organismos incluyen muchos tipos de pólipos de coral , briozoos , esponjas , etc. En botánica, el término "modular" (en oposición a unitario) se usa para referirse a tales organismos; estos son, por ejemplo, cereales rizomatosos, lirio del valle , etc

Los protistas coloniales difieren de los verdaderos organismos multicelulares principalmente en un nivel más bajo de integridad (por ejemplo, los individuos individuales a menudo reaccionan a los estímulos individuales, y no a toda la colonia como un todo), y los protistas coloniales también tienen un nivel más bajo de diferenciación celular. En muchas colonias móviles altamente integradas ( plumas de mar , sifonóforos, etc.), el nivel de integridad alcanza el nivel de un solo organismo, y los individuos individuales actúan como órganos de la colonia. Tales (y muchas otras) colonias tienen una parte común (tallo, tronco) que no pertenece a ninguno de los individuos.

Organismo transgénico

Un organismo transgénico  es un organismo vivo en el que se ha introducido artificialmente el gen de otro organismo . El gen se introduce en el genoma del huésped en forma de la denominada "construcción genética", una secuencia de ADN que lleva una región codificante de proteínas y elementos reguladores ( promotor , potenciador , etc.), así como, en algunos casos, , elementos que proporcionan una integración específica en el genoma (por ejemplo, los llamados "extremos pegajosos"). Una construcción genética puede llevar varios genes, a menudo es un plásmido bacteriano o su fragmento.

El propósito de crear organismos transgénicos es obtener un organismo con nuevas propiedades. Las células de un organismo transgénico producen una proteína cuyo gen se ha insertado en el genoma. La nueva proteína puede ser producida por todas las células del cuerpo (expresión no específica del nuevo gen) o ciertos tipos de células (expresión específica del nuevo gen).

La creación de organismos transgénicos se utiliza:

  • en un experimento científico para el desarrollo de tecnología para crear organismos transgénicos, para estudiar el papel de ciertos genes y proteínas, para estudiar muchos procesos biológicos; Los organismos transgénicos con genes marcadores se han vuelto de gran importancia en un experimento científico (los productos de estos genes se determinan fácilmente mediante dispositivos, por ejemplo, proteína fluorescente verde , visualizada con un microscopio , por lo que puede determinar fácilmente el origen de las células, su destino en el cuerpo, etc.);
  • en agricultura para obtener nuevas variedades de plantas y razas animales;
  • en la producción biotecnológica de plásmidos y proteínas.

Los virus como organismos vivos

La cuestión de atribuir virus a organismos vivos es discutible, ya que no son capaces de reproducirse de forma independiente fuera de las células vivas.

Clasificaciones ecológicas

Según los métodos de nutrición y producción de energía

  • De acuerdo con la capacidad de sintetizar todas las sustancias orgánicas necesarias para la vida: autótrofa  : no necesita sustancias orgánicas preparadas, heterótrofa  : necesita sustancias orgánicas preparadas.

En relación con diversos factores ambientales

  • Según el nivel de acidez necesario del medio, se distinguen organismos acidófilos y acidófobos .
  • Según la necesidad de oxígeno para la vida: organismos aeróbicos y anaeróbicos .

Por lugar en el ciclo de las sustancias y cadenas alimentarias

Tipos de relaciones entre organismos

Las relaciones pueden ser tanto intra como interespecíficas .

Son posibles los siguientes tipos de influencias de unos organismos sobre otros:

  • Positivo ( +) - un organismo se beneficia a expensas de otro.
  • Negativo ( −) - el cuerpo se daña a causa de otro.
  • Neutral ( 0): el otro no afecta el cuerpo de ninguna manera.

Por lo tanto, son posibles las siguientes variantes de relaciones entre dos organismos según el tipo de su influencia mutua:

Simbiosis

La simbiosis (del griego συμ-  - "juntos" y βίος  - "vida") es una relación mutuamente beneficiosa entre organismos de dos o más especies diferentes. En la naturaleza se dan una amplia gama de ejemplos de simbiosis mutuamente beneficiosa ( mutualismo ). Desde bacterias estomacales e intestinales , sin las cuales la digestión sería imposible , hasta plantas (a menudo orquídeas ), cuyo polen puede ser esparcido por un solo tipo de insecto . Tales relaciones siempre son exitosas cuando aumentan las posibilidades de que ambos socios sobrevivan. Las acciones realizadas en el curso de la simbiosis o las sustancias producidas son esenciales e insustituibles para los socios. En un sentido generalizado, tal simbiosis es un vínculo intermedio entre la interacción y la fusión.

En un sentido científico más amplio, la simbiosis es cualquier forma de interacción entre organismos de diferentes especies, incluido el parasitismo (relaciones que son beneficiosas para uno, pero dañinas para otro simbionte ). Un tipo de simbiosis mutuamente beneficiosa se llama mutualismo . El comensalismo es una relación que es beneficiosa para uno, pero indiferente para otro simbionte , y el amensalismo  es una relación que es perjudicial para uno, pero indiferente para otro.

Depredación

La depredación es una relación  trófica entre organismos en la que uno de ellos ( depredador ) ataca a otro ( presa ) y se alimenta de partes de su cuerpo, es decir, suele haber un acto de matar a la víctima. A veces, en un sentido amplio, este término se entiende como cualquier ingestión de unos organismos por otros (total o parcial sin matarlos) [6] , es decir, la relación, por ejemplo, de animales fitófagos y sus plantas alimenticias, parásitos y sus Hospedadores. La depredación suele contrastarse con el consumo constante de cadáveres ( necrófagia , aunque muchos carnívoros también se alimentan ocasionalmente de carroña) y sus productos orgánicos de descomposición ( detritófagos ).

Otra definición de depredación también es bastante popular, lo que sugiere que solo los organismos que comen animales se llaman depredadores , en contraste con los herbívoros que comen plantas .

En la ecología moderna , por regla general, se utiliza la primera definición, más general, que también incluye el parasitismo , que se caracteriza por una simbiosis de un parásito y un huésped, es decir, en parte por el tipo de interacción entre herbívoros y plantas. Además, el consumo de individuos de la propia especie ( canibalismo ) debe considerarse depredación intraespecífica .

Además de los animales multicelulares , los protistas , los hongos y las plantas superiores pueden actuar como depredadores .

Los depredadores se dividen en emboscadores (en espera de su presa) y perseguidores . A veces se encuentran formas colectivas de caza (por ejemplo, en leones , lobos ).

Neutralismo

El neutralismo  es una interacción interespecífica de factores bióticos. Ambas especies no tienen efecto entre sí. En la naturaleza, el verdadero neutralismo es extremadamente raro o incluso imposible, ya que las relaciones indirectas son posibles entre todas las especies. En este sentido, el concepto de neutralidad suele extenderse a los casos en que la interacción entre especies es débil o insignificante. Por ejemplo: ardilla y alce, el crecimiento de cepas de estreptococos y lactobacilos [7] .

Antibiosis

Antibiosis (del otro griego ἀντι-  - contra, βίος  - vida) - relaciones antagónicas de especies , cuando un organismo limita las posibilidades de otro, la imposibilidad de coexistencia de organismos, por ejemplo, debido a la intoxicación por algunos organismos ( antibióticos , fitoncidas ) del hábitat de otros organismos. El caso en que el impacto negativo se dirige solo en una dirección se denomina amensalismo , el impacto negativo mutuo [8] de los organismos se describe con el término competencia .

El término fue introducido por el microbiólogo Zelman Waxman en 1942 [9] . Un ejemplo es la relación entre el ácido láctico y las bacterias putrefactas .

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 3 Organismo  / N. N. Jordansky // Oceanario - Oyashio. - M  .: Gran Enciclopedia Rusa, 2014. - S. 344. - ( Gran Enciclopedia Rusa  : [en 35 volúmenes]  / editor en jefe Yu. S. Osipov  ; 2004-2017, v. 24). — ISBN 978-5-85270-361-3 .
  2. ↑ Elementos - noticias científicas: Es posible que los organismos multicelulares hayan aparecido hace más de 2 mil millones de años . Consultado el 15 de marzo de 2012. Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2011.
  3. ↑ iScience.Ru - "Los organismos multicelulares más antiguos descubiertos" . Consultado el 15 de marzo de 2012. Archivado desde el original el 10 de febrero de 2013.
  4. ↑ Woese CR, Kandler O., Wheelis ML Hacia un sistema natural de organismos: propuesta para los dominios Archaea, Bacteria y Eucarya  // Proc. nacional Academia ciencia EE.UU. - 1990. - T. 87 . - S. 4576-4579 .
  5. ↑ Norman R. Pace. Hora de un cambio  (Español)  // Naturaleza. — 2006-5. — vol. 441 , edición. 7091 . — pág. 289–289 . — ISSN 1476-4687 0028-0836, 1476-4687 . -doi : 10.1038/ 441289a . Archivado desde el original el 11 de abril de 2019.
  6. ↑ Diccionario enciclopédico biológico  / Cap. edición M. S. Gilyarov ; Personal editorial: A. A. Baev , G. G. Vinberg , G. A. Zavarzin y otros - M .  : Sov. Enciclopedia , 1986. - S. 687-688. — 831 pág. — 100.000 copias.
  7. ↑ Neutralismo Archivado el 24 de abril de 2013 en Wayback Machine // Environmental Dictionary
  8. ↑ Antibiosis en el Diccionario Ecológico (enlace inaccesible) . Consultado el 14 de junio de 2013. Archivado desde el original el 10 de diciembre de 2017. 
  9. ↑ Antibiosis . Consultado el 14 de junio de 2013. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2013.

Literatura

  • Beklemishev VN Metodología de la sistemática (sección "El concepto de individualidad y su relatividad"). — M.: KMK SCIENTIFIC PRESS LTD., 1994.
  • Panov ES Escape de la soledad: individual y colectiva en la naturaleza y en la sociedad humana. — M.: Lazur, 2001. — 640 p. - ISBN 978-5-382-01270-4 .
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