Transkript Entstehung von Mehrzellern
Hallo! Sicher weißt du, dass auch Menschen, Tiere und Pflanzen etwas gemeinsam haben: sie alle sind Mehrzeller. Aber wie kam es im Laufe der Evolution eigentlich zur Entwicklung von Mehrzellern?
Dazu werde ich dir jeweils ein Beispiel für die ersten mehrzelligen Organismen aus dem Tier- und Pflanzenreich näher erklären. Und wir wollen uns der Frage widmen, ob Mehrzeller den Einzellern überlegen sind und ob sie diese irgendwann verdrängen werden. Was meinst du?
Eigenschaften von Einzellern
Aber fangen wir von Vorn an. Die ersten Lebewesen auf der Erden, wie du sicher weißt, waren einzellige Organismen. Dazu gehörten z.B. Bakterien, aber auch einzellige Algen oder Hefepilze.
Hier übernimmt eine einzelne Zelle alle Aufgaben, die du von höheren Lebewesen kennst. Dazu zählt die Ernährung, die Fortpflanzung, der Schutz der Zelle oder eben der allgemeine Stoffwechsel. Solche Organismen vermehren sich durch Zweiteilung, indem sich eine Zelle in zwei Zellen teilt und sich sozusagen verdoppelt. Auch heute gibt es noch viele einzellige Organismen.
Mehrzeller: Entstehung und Eigenschaften
Erst später entstanden Mehr- oder Vielzeller. Wie könnte diese Mehrzelligkeit wohl entstanden sein? Es gibt nicht etwa einen einzigen vielzelligen Urorganismus, aus dem sich dann alle Mehrzeller entwickelt haben. Vielmehr geht man davon aus, dass sich das Merkmal Vielzelligkeit öfter und unabhängig voneinander in der Evolution entwickelt hat.
Nach dem jetzigen Stand der Forschung geschah das zum ersten mal vor etwa zwei Milliarden Jahren. Die Forscher gehen davon aus, dass sich zunächst einzelne Zellen zu Kolonien zusammengelagert haben und sich aus diesen Zellverbänden dann die echten Mehrzeller entwickelt haben. Mehrzellern weisen spezialisierte Zellen auf, die eine Differenzierung und Arbeitsteilung ermöglichen.
Pflanzen Beispiel Clamydomonas
Ich möchte dir im Folgenden jeweils ein Beispiel aus der Tier- und Pflanzenwelt für die Entstehung von Mehrzelligkeit zeigen. Beginnen wir mit dem Beispiel aus der Pflanzenwelt.
Von der Grünalge Clamydomonas hast du vielleicht schon einmal gehört. Sie kommt im Teichwasser vor. Hier erfüllt jede Zelle alle Aufgaben. Eine nahe verwandte Grünalgen-Gattung ist Gonium. Hier werden aus mehreren Zellen plattenförmige Kolonien gebildet. Diese bestehen aus ca. 16 gleichen Einzelzellen, die über eine gallertige Hülle miteinander verbunden sind. Die Einzelzellen sind aber nicht spezialisiert und erfüllen keine unterschiedlichen Aufgaben, sie bleiben selbstständig.
Eudonia bildet ebenfalls Kolonien aus, allerdings sind diese kugelförmig. Die Einzelzellen unterscheiden sich hier z.B. in der Größe leicht voneinander. Durch Zerfall oder Teilung bilden die beiden Gattungen neue Kolonien. Bei der Kugelalge Volvox ist die Arbeitsteilung der Einzelzellen noch weiter vorangeschritten: Sie besteht aus vielen 1000 Einzelzellen, die über Plasmabrücken miteinander verbunden sind .
Durch einen von allen Zellen koordinierten Geißelschlag kann sich Volvox fortbewegen. Zwischen den Zellen werden Stoffe ausgetauscht und einige spezialisierte Zellen sind zur Fortpflanzung befähigt. Bei Volvox handelt es sich also um einen mehrzelligen Organismus im eigentlichen Sinne, da er aus spezialisierten Zellen zusammengesetzt ist und nicht nur aus einer Zusammenlagerung von selbstständigen Einzelzellen. Volvox wird daher als Übergangsform zwischen den Einzellern und den pflanzlichen Mehrzellern angesehen.
Tiere Beispiele Pantoffeltierchen
Es gibt aber auch tierische Einzeller wie das Pantoffeltierchen. Bei den Tieren bilden die Schwämme den Übergang zwischen den Einzellern und den höheren Mehrzellern. Sie besitzen einen flaschenförmigen Körper, der aus zwei Zellschichten aufgebaut ist. Man findet spezialisierte Zellen, die dem Schutz, der Nahrungsaufnahme oder der Fortpflanzung dienen.
Eine weitere Differenzierung von Zellen und Geweben findet man z.B. bei Süßwasserpolypen, die spezialisierte Drüsen-, Muskel-, Sinnes- und Nervenzellen besitzen. Sie werden als die ersten echten tierischen Mehrzeller angesehen.
Vorteile der Ein- bzw. Mehrzelligkeit
Heute gibt es Einzeller, Mehrzeller und Übergangformen und diese existieren nebeneinander. Wenn also nur die hochentwickelte Mehrzelligkeit mit ihrerer kompelxen Funktion ein Vorteil für einen Organismus wäre, gäbe es keine Einzeller mehr auf unserer Erde. Daran siehst du, dass auch die Einzelligkeit Vorteile haben muss.
Es gibt sogar viel mehr Einzeller als Mehrzeller auf unserem Planeten. Zudem überstehen Einzeller sehr viel besser Extremsituationen der Umwelt. Einzeller sind also durchaus sehr erfolgreiche Lebewesen und konnten sich bis heute behaupten.
Zusammenfassung
Du hast in diesem Video gesehen, wie aus Einzellern im Laufe der Evolution Mehrzeller wurden. Mehrzellige Organismen weisen spezialisierte Zellen auf, die z.B. der Nahrungsaufnahme oder Fortpflanzung dienen. Vorformen der mehrzelligen Organismen entstanden, indem sich gleiche Einzelzellen zu Zellverbänden zusammenschlossen.
Ein erster pflanzlicher Vielzeller ist die Kugelalge Volvox. Eine der ersten Vertreter der mehrzelligen Tiere sind die Süßwasserpolypen. Obwohl Mehrzelligkeit viele Vorteile hat, können auch einzellige Organismen weiter existieren. Bezogen auf Anzahl und Masse sind sie sogar die erfolgreicheren Organismen auf unserem Planeten.Tschüss!
Videobeschreibung
Tiere und Pflanzen sind Mehrzeller. Aber wie ist diese Mehrzelligkeit in der Evolution überhaupt entstanden? In diesem Video wirst du sehen, dass es zunächst zur Zusammenlagerung von Einzelzellen kam, bevor Mehrzeller im eigentlichen Sinne entstanden. Du wirst jeweils ein Beispiel für die Pflanzen- und Tierwelt kennen lernen. Zum Schluss werden dir einige Vorteile von Ein- und Mehrzellern gezeigt und die Frage beantwortet, ob Mehrzeller Einzeller irgendwann verdrängen könnten.
Der Tutor:
