Bio PLUS 1 Kolibakterien Vom Einzeller zum Vielzeller Einzeller erfüllen alle Lebensfunktionen Vor mehr als 3,8 Milliarden Jahren traten die ersten Lebewesen auf. Sie waren vermutlich einzellige Urbakterien. Aus der zweiten Klasse weißt du sicher noch, dass Bakterien keinen Zellkern besitzen, ihre Erbanlagen liegen frei im Zellplasma. Aus den Bakterien entstanden vermutlich vor mehr als zwei Milliarden Jahren die ersten Einzeller mit Zellkern. Bakterien und Einzeller mit Zellkern (zB Geißeltierchen, Sporentierchen, Wurzelfüßer) sind so ausgestattet, dass sie alle Lebensfunktionen erfüllen können: Bewegung, Stoffwechsel, Wachstum, Fortpflanzung und Reizbarkeit (Reaktion auf Umweltreize). Fossilienfunde deuten darauf hin, dass die ersten mehrzelligen Organismen vor etwa 1,5 Milliarden Jahren auftraten. In der Folge entstand die heutige Artenvielfalt an Vielzellern und schließlich entwickelten sich vor vermutlich 300 000 Jahren die direkten Vorfahren des heute lebenden Homo sapiens. Die Zellen der Mehr- bzw. Vielzeller weisen nicht alle Lebensfunktionen auf, sie können deshalb auch nicht wie die Einzeller eigenständig existieren. Arbeitsteilung durch Zellspezialisierung Die Vorstellung, wie sich aus einzelligen Lebewesen mehr- bzw. vielzellige entwickelt haben könnten, beruht auf Beobachtungen innerhalb der Gruppe der Grünalgen: Einzellige Grünalgen ( Abb. 4A) leben selbstständig. Es gibt aber auch Gattungen, bei denen bis zu 64 durch Schleim zusammengehaltene Einzelzellen Kolonien bilden ( Abb. 4 B-C). Bei manchen dieser koloniebildenden Formen kann es über Plasmabrücken (fadenförmige Verbindungen aus Plasma) zu einem Stoffaustausch zwischen den Zellen kommen. Auch ist eine koordinierte Bewegung durch gemeinsamen Geißelschlag möglich. Dennoch behalten die einzelnen Zellen ihre Eigenständigkeit. Anders bei der aus bis zu 20 000 begeißelten Einzelzellen bestehenden Kugelalge Volvox ( Abb. 4D): Sie stellt durch Zelldifferenzierung und damit verbundene Arbeitsteilung eine hochorganisierte Kolonie, die unmittelbare Vorstufe zum Vielzeller, dar. Homo sapiens homo (lat.) = Mensch, sapiens (lat.) = klug, weise, vernunftbegabt Kolonie Gruppe von Individuen, die zeitweilig oder dauernd auf engem Raum zusammenlebt Zelldifferenzierung Spezialisierung der Zellen auf bestimmte Aufgaben; differe (lat.) = sich unterscheiden Arbeitsteilung Bei Volvox übernehmen unterschiedliche Zellen unterschiedliche Aufgaben: Ein Teil der Zellen ist für die Fortpflanzung zuständig (Fortpflanzungszellen). Der andere Teil der Zellen (Körperzellen) erfüllt alle Aufgaben, die der Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge dienen. 2 Kugelalge Volvox 3 menschlicher Fötus, ca. 12 Wochen alt 4 Grünalgen: A einzellig, B-D koloniebildend, D Volvox (Ausschnitt) A B C D 6 Nur zu Prüfzw cken – Eigentum des Verlags öbv
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