Utvikling av flercellede organismer
Alle organismer starter livet som én enkelt celle.
Encellede organismer forblir én celle hele livet.
Hos flercellede organismer, som dyr og planter, vil den befruktede eggcellen dele seg mange ganger. Etter hvert vil de nye cellene få ulike egenskaper og bli organisert i vev, organer og organsystemer. Dette utgjør et mer eller mindre komplekst system som driver alle livsprosessene i organismen.
Livsprosesser
reaksjon på omgivelsene
bevegelse
næringsopptak og fordøyelse
gassutveksling
vekst og utvikling
utskilling
formering
Celler kommuniserer med hverandre og med omgivelsene
Alle celler kommuniserer med hverandre og med omgivelsene sine. På den måten kan cellene samarbeide om ulike oppgaver og koordinere alt som skjer inne i hver enkelt celle, til det beste for hele organismen. Det gjør også at organismen kan reagere på, og tilpasse seg til, endringer i omgivelsene.
Cellekommunikasjon: signal – reseptor – respons
Celler kan skille ut kjemiske signalstoffer til omgivelsene, som igjen overfører informasjon til andre celler. Reseptorproteiner gjenkjenner spesifikke signalstoffer og viderefører signalet inn i cellen, som responderer på signalet ved å endre atferd.
Vekst og utvikling hos ulike organismer
Vekst innebærer at en organisme øker i størrelse. Vekst skjer hovedsakelig ved celledeling, men hos planter kan også enkelte celler utvide seg og bli større (cellevekst).
Utvikling vil si forvandling fra én enkelt celle til en velfungerende organisme bestående av ulike celletyper, vev og organer.
Fosterutvikling: fra én celle til liten organisme
Fosterutviklingen starter når en eggcelle og en sædcelle smelter sammen ved befruktning, og omfatter utviklingen fram til klekking eller fødsel hos dyr eller spiring hos planter. Den befruktede eggcellen (zygoten) gjennomgår flere utviklingsstadier før organismen får sin karakteristiske form og funksjon.
Fosterutvikling hos dyr
Cellekløyving innebærer at den befruktede eggcellen deler seg og danner en celleklump, blastula.
Gastrulering innebærer nye celledelinger, masseforflytning av cellene i blastula og utvikling av tre ulike cellelag (ektoderm, endoderm og mesoderm). Embryoet er nå blitt til en gastrula, og cellene spesialiseres til ulike celletyper. Primitive nesledyr danner bare to cellelag.
Organogenese er siste steg i fosterutviklingen. Her utvikler vev og organer seg.
Spesifikke utviklingsgener, Hox-gener, bestemmer hvordan utviklingen hos dyr skal foregå. De er dermed hovedansvarlige for den generelle kroppsbygningen og kompleksiteten hos ulike dyrearter.
Struktur og oppbygning hos dyr
Selv om det er stor variasjon i kroppsbygning og funksjon innenfor dyreriket, har alle dyr noen grunnleggende strukturer:
ytre hud som gir beskyttelse mot omgivelsene
en ytre åpning som sørger for inntak og utskilling av næringsstoffer
urmage eller kroppshule som bryter ned og tar opp næringsstoffer
sanseceller som er organisert i et mer eller mindre utviklet nervesystem, slik at dyrene kan reagere på omgivelsene og kontrollere bevegelsene sine
Fosterutvikling hos planter
Hos frøplanter blir eggcellen befruktet av pollen som inneholder sædceller.
Dobbel befruktning vil si at én sædcelle befrukter eggcellen og en annen sædcelle danner opplagsnæring i frøet.
Asymmetrisk celledeling definerer retningen for den første rota og det første skuddet, som begynner å vokse i hver sin retning.
Den befruktede eggcellen blir først til et plantefoster som sitter godt beskyttet inne i et frø. Frøet vil etter hvert løsrive seg fra planten, spire og bli til en ny voksen plante.
I motsetning til dyr, der utviklingen hovedsakelig foregår på fosterstadiet, har plantene vekstvev som gjør at de kan vokse og utvikle seg hele livet. Utviklingen til en plante avhenger av hvilken informasjon som ligger i arvestoffet. I tillegg påvirkes utviklingen av miljøfaktorer som lys, temperatur, fuktighet og vind.
Struktur og oppbygning hos frøplanter
Planter er stort sett bygd opp på samme måte: med rot, stengel, blader og etter hvert blomster eller kongler.
Rota fester planten til underlaget og tar opp vann og næring.
Stengelen eller stammen løfter planten opp fra bakken og er bindeleddet mellom røtter, blader og blomster. Stengelen er ansvarlig for transport og støtte.
Blader driver fotosyntese for å skaffe energi til videre vekst og utvikling.
Blomster og kongler markerer en overgang fra vekstfase til formeringsfase. De produserer og sprer frø som skal bli til neste generasjon.
Denne oppbygningen gjør det mulig for planter å produsere sin egen næring ved hjelp av lys og å leve i skiftende omgivelser selv om de ikke kan flytte på seg.
Sammenligning av vekst og utvikling hos planter og dyr
