Información

¿Hay organismos que estén compuestos por más de una (~ 5-12) célula?

¿Hay organismos que estén compuestos por más de una (~ 5-12) célula?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Los procariotas y eucariotas son unicelulares, compuestos de una sola célula. Excelente. Los eucariotas son unicelulares o multicelulares. Pero los ejemplos típicos de eucariotas multicelulares que tenemos están compuestos, a menudo, de billones de células, como nosotros los humanos. Las hormigas todavía deben estar formadas por muchos millones de células. ¿Se conocen eucariotas con muy pocos células que los componen? ¿Como 5 o algo así? ¿O tal vez una docena de células que componen todo el organismo en su estado de desarrollo completo?


Hay Trichoplax adhaerens, un Placozoa, formado por unos pocos miles de células. Entonces hay Dicyema japonicum, un mesozoo simple, compuesto de 9 a 41 células. Podría decirse que el organismo multicelular más simple son las algas. Tetrabaena socialis, cuyo cuerpo consta de 4 células. Luego, está el parásito Myxozoa que tienen 7 celdas.


Este nematodo siempre tiene 959 o 1031 células.

https://en.wikipedia.org/wiki/Caenorhabditis_elegans


Especies de Gonio los géneros son típicamente de 4 a 16 células. Gonium pectorale tiene 16 celdas.

Arakaki, Yoko y col. “Se revela el organismo multicelular integrado más simple”, vol. 8,12, e81641. 11 de diciembre de 2013, doi: 10.1371 / journal.pone.0081641

Además, hay cuatro celdas Basichlamys sacculifera. Vea esta imagen como referencia


Existe toda una clase de organismos llamados organismos "oligocelulares", ver también aquí en SE.


Los microbios raros llevan a los científicos a descubrir una nueva rama en el árbol de la vida

Investigadores canadienses han descubierto un nuevo tipo de organismo que es tan diferente de otros seres vivos que no encaja en el reino vegetal, el reino animal o cualquier otro reino utilizado para clasificar organismos conocidos.

Dos especies de organismos microscópicos, llamados hemimastigotes, fueron encontrados en la tierra recolectada por capricho durante una caminata en Nueva Escocia por la estudiante graduada de la Universidad de Dalhousie, Yana Eglit.

Un análisis genético muestra que son más diferentes de otros organismos que los animales y los hongos (que se encuentran en reinos diferentes) entre sí, lo que representa una parte completamente nueva del árbol de la vida, informaron Eglit y sus colegas esta semana en la revista Nature. .

"Representan una rama importante ... que no sabíamos que nos faltaban", dijo el profesor de biología de Dalhousie, Alastair Simpson, supervisor de Eglit & # x27s y coautor del nuevo estudio.

& quot No hay & # x27s nada que sepamos que & # x27s esté estrechamente relacionado con ellos & quot.

De hecho, estima que tendrías que remontarte mil millones de años, unos 500 millones de años antes de que aparecieran los primeros animales, antes de poder encontrar un antepasado común de hemimastigotes y cualquier otro ser vivo conocido.

Los hemimastigotes analizados por el equipo de Dalhousie fueron encontrados por Eglit durante una caminata de primavera con algunos otros estudiantes a lo largo de Bluff Wilderness Trail en las afueras de Halifax hace un par de años. A menudo tiene viales de muestra vacíos en sus bolsillos o bolsas, y recogió algunas cucharadas de tierra en uno de ellos desde el costado del camino.

De vuelta en el laboratorio, empapó la tierra en agua, que a menudo revive los microbios que se han quedado inactivos, esperando la próxima gran tormenta. Durante las próximas semanas, revisó el plato a través de un microscopio para ver qué podría estar nadando.


¿Hay organismos que estén compuestos por más de una (~ 5-12) célula? - biología

No tienen ninguna relación con los seres humanos como pueden estarlo los seres vivos, pero las bacterias son esenciales para la vida humana y la vida en el planeta Tierra. Aunque son conocidos por su papel en causar enfermedades humanas, desde la caries hasta la peste negra, existen especies beneficiosas que son esenciales para una buena salud.

Por ejemplo, una especie que vive simbióticamente en el intestino grueso produce vitamina K, un factor esencial de coagulación de la sangre. Otras especies son beneficiosas indirectamente. Las bacterias le dan al yogur su sabor picante y al pan de masa fermentada su sabor agrio. Permiten que los animales rumiantes (vacas, ovejas, cabras) digieran la celulosa vegetal y que algunas plantas (soja, guisantes, alfalfa) conviertan el nitrógeno en una forma más utilizable.

Las bacterias son procariotas, carecen de núcleos bien definidos y orgánulos unidos a la membrana, y con cromosomas compuestos por un solo círculo de ADN cerrado. Vienen en muchas formas y tamaños, desde esferas diminutas, cilindros e hilos en espiral, hasta varillas flageladas y cadenas filamentosas. Se encuentran prácticamente en todas partes de la Tierra y viven en algunos de los lugares más inusuales y aparentemente inhóspitos.

La evidencia muestra que las bacterias existían hace 3.500 millones de años, lo que las convierte en uno de los organismos vivos más antiguos de la Tierra. Incluso más antiguos que las bacterias son los arcaicos (también llamados arqueobacterias) diminutos organismos procarióticos que viven solo en ambientes extremos: agua hirviendo, piscinas súper saladas, respiraderos volcánicos que arrojan azufre, agua ácida y en las profundidades del hielo antártico. Muchos científicos ahora creen que las arqueas y las bacterias se desarrollaron por separado de un ancestro común hace casi cuatro mil millones de años. Millones de años después, los ancestros de los eucariotas actuales se separaron de las arqueas. A pesar del parecido superficial con las bacterias, bioquímica y genéticamente, los archea son tan diferentes de las bacterias como las bacterias lo son de los humanos.

A finales del siglo XVII, Antoni van Leeuwenhoek se convirtió en el primero en estudiar bacterias bajo el microscopio. Durante el siglo XIX, el científico francés Louis Pasteur y el médico alemán Robert Koch demostraron el papel de las bacterias como patógenos (causantes de enfermedades). El siglo XX vio numerosos avances en bacteriología, lo que indica su diversidad, linaje antiguo e importancia general. En particular, varios científicos de todo el mundo hicieron contribuciones al campo de la ecología microbiana, demostrando que las bacterias eran esenciales para las redes tróficas y para la salud general de los ecosistemas de la Tierra. El descubrimiento de que algunas bacterias producían compuestos letales para otras bacterias condujo al desarrollo de antibióticos, que revolucionaron el campo de la medicina.

Hay dos formas diferentes de agrupar las bacterias. Se pueden dividir en tres tipos según su respuesta al oxígeno gaseoso. Las bacterias aeróbicas requieren oxígeno para su salud y existencia y morirán sin él. Las bacterias anaeróbicas no pueden tolerar el oxígeno gaseoso en absoluto y mueren cuando se exponen a él. Los aneraobes facultativos prefieren el oxígeno, pero pueden vivir sin él.

La segunda forma de agruparlos es por cómo obtienen su energía. Las bacterias que deben consumir y descomponer compuestos orgánicos complejos son heterótrofos. Esto incluye especies que se encuentran en material en descomposición, así como aquellas que utilizan fermentación o respiración. Las bacterias que crean su propia energía, alimentadas por la luz o mediante reacciones químicas, son autótrofas.

Cápsula: algunas especies de bacterias tienen una tercera cubierta protectora, una cápsula compuesta de polisacáridos (carbohidratos complejos). Las cápsulas desempeñan una serie de funciones, pero las más importantes son evitar que la bacteria se seque y protegerla de la fagocitosis (engullida) por microorganismos más grandes. La cápsula es un factor de virulencia importante en las principales bacterias causantes de enfermedades, como Escherichia coli y Streptococcus pneumoniae. Los mutantes no encapsulados de estos organismos son avirulentos, es decir, no causan enfermedades.

Envoltura celular: la envoltura celular está formada por dos o tres capas: la membrana citoplasmática interior, la pared celular y, en algunas especies de bacterias, una cápsula externa.

Pared celular: cada bacteria está rodeada por una pared celular rígida compuesta de peptidoglicano, una molécula de proteína-azúcar (polisacárido). La pared le da forma a la célula y rodea la membrana citoplasmática, protegiéndola del medio ambiente. También ayuda a anclar apéndices como los pili y los flagelos, que se originan en la membrana del citoplasma y sobresalen a través de la pared hacia el exterior. La fuerza de la pared es responsable de evitar que la célula explote cuando existen grandes diferencias en la presión osmótica entre el citoplasma y el medio ambiente.

La composición de la pared celular varía ampliamente entre las bacterias y es uno de los factores más importantes en el análisis y la diferenciación de especies bacterianas. Por ejemplo, una estructura similar a una malla relativamente gruesa que permite distinguir dos tipos básicos de bacterias. Una técnica ideada por el médico danés Hans Christian Gram en 1884, utiliza una técnica de tinción y lavado para diferenciar entre las dos formas. Cuando se exponen a una tinción de Gram, las bacterias grampositivas retienen el color púrpura de la tinción porque la estructura de sus paredes celulares atrapa el tinte. En las bacterias gramnegativas, la pared celular es delgada y libera el tinte fácilmente cuando se lava con una solución de alcohol o acetona.

Citoplasma: el citoplasma o protoplasma de las células bacterianas es donde se llevan a cabo las funciones para el crecimiento, el metabolismo y la replicación celular. Es una matriz similar a un gel compuesta de agua, enzimas, nutrientes, desechos y gases y contiene estructuras celulares como ribosomas, un cromosoma y plásmidos. La envoltura celular encierra el citoplasma y todos sus componentes. A diferencia de las células eucariotas (verdaderas), las bacterias no tienen un núcleo encerrado en una membrana. El cromosoma, una sola hebra continua de ADN, está localizado, pero no contenido, en una región de la célula llamada nucleoide. Todos los demás componentes celulares se encuentran dispersos por todo el citoplasma.

Uno de esos componentes, los plásmidos, son pequeñas estructuras genéticas extracromosómicas transportadas por muchas cepas de bacterias. Al igual que el cromosoma, los plásmidos están hechos de una pieza circular de ADN. A diferencia del cromosoma, no participan en la reproducción. Solo el cromosoma tiene las instrucciones genéticas para iniciar y llevar a cabo la división celular, o fisión binaria, el principal medio de reproducción de las bacterias. Los plásmidos se replican independientemente del cromosoma y, aunque no son esenciales para la supervivencia, parecen dar a las bacterias una ventaja selectiva.

Los plásmidos se transmiten a otras bacterias a través de dos medios. Para la mayoría de los tipos de plásmidos, las copias del citoplasma se transmiten a las células hijas durante la fisión binaria. Sin embargo, otros tipos de plásmidos forman una estructura tubular en la superficie llamada pilus que pasa copias del plásmido a otras bacterias durante la conjugación, un proceso mediante el cual las bacterias intercambian información genética. Se ha demostrado que los plásmidos son fundamentales en la transmisión de propiedades especiales, como la resistencia a los antibióticos, la resistencia a los metales pesados ​​y los factores de virulencia necesarios para la infección de huéspedes animales o vegetales. La capacidad de insertar genes específicos en plásmidos los ha convertido en herramientas extremadamente útiles en los campos de la biología molecular y la genética, específicamente en el área de la ingeniería genética.

Membrana citoplasmática: una capa de fosfolípidos y proteínas, llamada membrana citoplasmática, encierra el interior de la bacteria y regula el flujo de materiales dentro y fuera de la célula. Este es un rasgo estructural que las bacterias comparten con todas las demás células vivas, una barrera que les permite interactuar selectivamente con su entorno. Las membranas están altamente organizadas y asimétricas y tienen dos lados, cada lado con una superficie diferente y funciones diferentes. Las membranas también son dinámicas, adaptándose constantemente a diferentes condiciones.

Flagelos: los flagelos (singular, flagelo) son estructuras parecidas a pelos que proporcionan un medio de locomoción para las bacterias que las tienen. Se pueden encontrar en uno o ambos extremos de una bacteria o en toda su superficie. Los flagelos se mueven en forma de hélice para ayudar a la bacteria a moverse hacia los nutrientes lejos de los químicos tóxicos o, en el caso de las cianobacterias fotosintéticas, hacia la luz.

Nucleoide: el nucleoide es una región del citoplasma donde se encuentra el ADN cromosómico. No es un núcleo unido a una membrana, sino simplemente un área del citoplasma donde se encuentran las hebras de ADN. La mayoría de las bacterias tienen un cromosoma circular único que es responsable de la replicación, aunque algunas especies tienen dos o más. También se encuentran en el citoplasma hebras de ADN auxiliares circulares más pequeñas, llamadas plásmidos.

Pili: muchas especies de bacterias tienen pili (singular, pilus), pequeñas proyecciones similares a pelos que emergen de la superficie exterior de la célula. Estas excrecencias ayudan a las bacterias a adherirse a otras células y superficies, como dientes, intestinos y rocas. Sin pili, muchas bacterias que causan enfermedades pierden su capacidad de infectar porque no pueden adherirse al tejido del huésped. Se utilizan pili especializados para la conjugación, durante la cual dos bacterias intercambian fragmentos de ADN plasmídico.

Ribosomas: los ribosomas son "fábricas" microscópicas que se encuentran en todas las células, incluidas las bacterias. Traducen el código genético del lenguaje molecular del ácido nucleico al de los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas. Las proteínas son las moléculas que realizan todas las funciones de las células y los organismos vivos. Los ribosomas bacterianos son similares a los de los eucariotas, pero son más pequeños y tienen una composición y estructura molecular ligeramente diferentes. Los ribosomas bacterianos nunca están unidos a otros orgánulos como a veces lo están (unidos al retículo endoplásmico) en eucariotas, pero son estructuras independientes distribuidas por todo el citoplasma. Existen suficientes diferencias entre los ribosomas bacterianos y los ribosomas eucariotas que algunos antibióticos inhibirán el funcionamiento de los ribosomas bacterianos, pero no de los eucariotas, matando así las bacterias pero no los organismos eucariotas que están infectando.


Los imitadores genéticos detectan la edición CRISPR eficiente y precisa en un organismo vivo

Las proteínas detectoras fluorescentes rojas en las moscas de la fruta revelan la detección de un experimento de copia real (izquierda) y cuán perfecta aparecería la copia (derecha). Las células fluorescentes en el panel izquierdo también carecen de la función de un gen de pigmentación llamado & # 8220pale & # 8221 debido a la copia del elemento CopyCatcher, que elimina la función de ambas copias del gen pálido. Las moscas de control en el panel derecho, que tienen solo una copia del gen pálido interrumpido por la inserción del CopyCatcher (una copia funcional del gen), tienen glóbulos rojos brillantes y pigmentación de cerdas normal en todo el cuerpo. Crédito: Zhiqian Li

La investigación de prueba de principios muestra que los genes se pueden editar con precisión en las células de todo el cuerpo.

Investigadores de la Universidad de California en San Diego han sentado las bases para un nuevo tipo potencial de terapia génica utilizando técnicas novedosas basadas en CRISPR.

Trabajando con moscas de la fruta y células humanas, la investigación dirigida por el becario postdoctoral de UC San Diego Zhiqian Li en el laboratorio de la División de Ciencias Biológicas del profesor Ethan Bier & # 8217s demuestra que se podrían diseñar nuevos mecanismos de reparación del ADN para abordar los efectos de enfermedades debilitantes y condiciones celulares dañadas.

Los científicos desarrollaron un sensor genético novedoso llamado & # 8220CopyCatcher, & # 8221 que aprovecha la tecnología de impulsión genética basada en CRISPR, para detectar instancias en las que un elemento genético se copia con precisión de un cromosoma a otro en las células del cuerpo de una fruta. mosca.

Los detalles se explican en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.

Se está desarrollando tecnología de impulso genético para copiar y distribuir los rasgos deseados en las células reproductivas del cuerpo (esperma y óvulos), lo que permite que estos rasgos se propaguen a través de las poblaciones, previniendo potencialmente la transmisión de enfermedades transmitidas por insectos como la malaria y la fortificación de cultivos agrícolas. . Para aplicaciones de salud humana, los sistemas CopyCatcher de próxima generación medirán la frecuencia con la que se puede realizar una copia perfecta en diferentes células del cuerpo humano. Dado que este sistema detecta una tasa muy alta de copia en las moscas de la fruta, un éxito similar en las células humanas permitiría a los científicos realizar las ediciones genómicas precisas deseadas en todo el cuerpo y, en particular, en las células que dependen de la función de ese gen para una salud normal.

& # 8220 Estos estudios proporcionan una prueba clara de principio para un nuevo tipo de terapia génica en la que una copia de un gen mutado podría repararse a partir de una segunda copia parcialmente intacta del gen & # 8221, dijo Bier, autor principal de la Comunicaciones de la naturaleza director de estudios y ciencias del Instituto Tata de Genética y Sociedad-UC San Diego. & # 8220La necesidad de un diseño de este tipo se produce en situaciones genéticas con pacientes con trastornos genéticos hereditarios, si sus padres fueran portadores de dos mutaciones diferentes en el mismo gen. & # 8221

Bier dice que la estrategia de fijar un gen mutado en su contexto normal dentro del genoma difiere mucho de las estrategias actuales de terapia génica en las que una copia sustituta de un gen se coloca en un sitio diferente del genoma y actúa como un parche crudo & # 8220. & N.º 8221

& # 8220Este método restaura suficiente actividad genética para permitir que el paciente pase cojeando & # 8221, dijo Bier. & # 8220En estos casos, los genes a menudo se activan en células donde normalmente deberían estar en silencio y es posible que no se activen en otras donde deberían estar. & # 8221

Si la alta eficiencia de la edición precisa de genes in vivo detectada por CopyCatchers en moscas de la fruta pudiera lograrse en células humanas, entonces se podrían tratar una variedad de trastornos genéticos, incluidas enfermedades de la sangre, enfermedades que afectan la visión o la audición y enfermedades que se dirigen a órganos específicos como la distrofia muscular. , fibrosis quística (pulmón y riñón) y defectos cardíacos congénitos.

& # 8220 Esta forma restauradora de terapia génica representaría una mejora importante con respecto a los métodos existentes en los que una copia funcional del gen se activa típicamente en todas las células del cuerpo, pero en un patrón anormal, & # 8221, dijo Li.

Aunque los investigadores detectaron una copia altamente eficiente de información genética en tres genes activos en diferentes tejidos del cuerpo de la mosca (ojos, epidermis y células embrionarias), esta capacidad de copiar información de un cromosoma a otro fue menos eficiente en las células humanas (4-8 % de las células) que en las moscas (en el 30-50% de las células), encontraron los investigadores. Sin embargo, en células humanas donde se hicieron cortes específicos en un cromosoma usando CRISPR, los investigadores establecieron rigurosamente que el otro cromosoma podría usarse para reparar el daño, lo que resulta en una copia precisa de un elemento genético en el sitio del corte. Además, las medidas para mejorar la copia en moscas también se tradujeron en una copia mejorada en células humanas, lo que sugiere que la investigación adicional puede aumentar la eficiencia de la reparación genética humana in vivo.

Los CopyCatchers están diseñados en base al hecho de que las células tienen dos copias de cada cromosoma. En su ubicación inicial, un CopyCatcher se vuelve inactivo, evitando que produzca una proteína detectora de fluorescencia roja. Sin embargo, si el CopyCatcher se copia a sí mismo con precisión en el otro cromosoma, entonces puede liberarse de la restricción impuesta al elemento original, lo que hace que las células se vuelvan fluorescentes. La fracción de células rojas fluorescentes tabuladas a lo largo de un tejido es un indicador cuantitativo de la frecuencia de edición CRISPR precisa. Dado que se pensaba que las células del cuerpo eran relativamente recalcitrantes a la edición precisa de CRISPR, fue sorprendente que los CopyCatchers revelaran un potencial inesperado de células en todo el cuerpo para hacerlo, como en los ojos y en la epidermis.

En la próxima serie de experimentos planificados, Li y sus colegas en el laboratorio de Bier utilizarán CopyCatchers y sistemas relacionados para optimizar aún más la eficiencia de la edición correctiva y desarrollar sistemas modelo para enfermedades humanas para mejorar la eficacia de esta tecnología para aplicaciones de terapia génica.

Referencia: & # 8220CopyCatchers son elementos genéticos activos versátiles que detectan y cuantifican la conversión de genes somáticos entre homólogos & # 8221 por Zhiqian Li, Nimi Marcel, Sushil Devkota, Ankush Auradkar, Stephen M. Hedrick, Valentino M. Gantz y Ethan Bier, 11 de mayo 2021, Comunicaciones de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41467-021-22927-1

Los coautores del estudio incluyen: Zhiqian Li, Nimi Marcel, Sushil Devkota, Ankush Auradkar, Stephen Hedrick, Valentino Gantz y Ethan Bier.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud (subvención R01 GM117321), un premio Paul G. Allen Frontiers Group Distinguished Investigators Award y un obsequio de Tata Trusts en India a TIGS-UC San Diego y TIGS-India.

Nota: Bier tiene participación accionaria en dos empresas que cofundó: Synbal Inc. y Agragene, Inc., que podrían beneficiarse potencialmente de los resultados de la investigación. También forma parte del consejo de administración de Synbal & # 8217 y del consejo asesor científico de ambas empresas.


Niveles de organización biológica

La célula se sabe que es el componente básico de la vida. Realiza diversas funciones metabólicas como proporcionar estructura y rigidez al cuerpo, convertir los alimentos en nutrientes y energía, entre otras. Si bien aparentemente no es la partícula más pequeña (los orgánulos, moléculas y átomos son aún más pequeños), la célula se llama así porque es la entidad viviente más pequeña que puede funcionar por sí sola. A nivel celular, los organismos se pueden clasificar en dos: organismos unicelulares (unicelulares) y organismos multicelulares (multicelulares).

Cuando se agregan células similares, se forman en cuestión. Básicamente, un tejido es un grupo de células interconectadas que realizan la misma función. Al igual que las células, los tejidos realizan procesos metabólicos que mantienen vivo al organismo. En los organismos multicelulares, el estudio de los tejidos se llama histología (de las palabras griegas histos que significa "tejido" y logos que significa "estudio de".

Viniendo de la palabra latina organum que significa "herramienta" o "instrumento", un organo es una colección de tejidos y estructuras similares que funcionan como una sola. Los órganos de los organismos multicelulares son de hecho muy diversos. En las plantas, sus órganos incluyen las flores (si las hay) raíces, tallos y hojas. Por otro lado, los órganos de los animales incluyen el cerebro, el corazón, el estómago, los ojos y muchos más. Lectura adicional: Enciclopedia del Nuevo Mundo

Junto a la jerarquía está el sistema de órganos. Por definición, un sistema de órganos es una asociación de diferentes órganos y otras estructuras anatómicas que realizan un determinado proceso fisiológico. Si bien cada sistema de órganos en un organismo funciona como una entidad distinta, todos funcionan en cooperación entre sí para ayudar a mantener vivo al organismo. En las plantas, los sistemas de órganos incluyen el sistema de raíces y brotes, mientras que los sistemas de órganos animales incluyen el sistema digestivo, nervioso, sistema circulatorio, y otros.

Un organismo se puede definir simplemente como cualquier ser vivo que se compone de varios sistemas de órganos que funcionan en conjunto. Los científicos estiman con mucho alrededor de 8,7 millones de organismos, pero solo se han identificado 1,2 millones de ellos. Por ello, continuamente se han realizado varios esfuerzos para descubrirlos. Revisar la organismos inmortales que desafían la muerte.

Cuando los organismos similares se agrupan, forman el siguiente nivel en la organización, un población. Por definición, una población se forma cuando dichos individuos residen en un entorno común en un momento dado. Por ejemplo, una población puede cambiar con el tiempo debido a varios eventos como nacimientos, mortalidad y migración de organismos. A menudo, el número de individuos en una población depende en gran medida de la abundancia de recursos y la presencia de un clima favorable. Además, la depredación y la competencia también son factores biológicos que controlan las poblaciones.

Junto a la jerarquía está la comunidad. Una comunidad se define como las interacciones de diferentes poblaciones entre sí. Aparentemente, pueden existir varias interacciones como el mutualismo, el comensalismo, la depredación, el parasitismo y la competencia. A menudo, una determinada población de organismos tiende a dominar la comunidad y, por lo tanto, son relativamente más abundantes que otros. Esto se considera una característica distinguible de una comunidad biológica.

Un término corto para "sistema ecológico", un ecosistema es la interacción de (organismos, población y comunidad) con su entorno abiótico o no vivo. Los miembros bióticos (vivos) de un ecosistema dependen en gran medida de factores abióticos que incluyen el clima, la luz solar, la profundidad del agua, la salinidad y la disponibilidad de nutrientes. Por lo tanto, la presencia o ausencia de un solo factor puede afectar enormemente al ecosistema. Además de eso, una característica distintiva de un ecosistema es que cada organismo tiene un & # 8220niche & # 8221 o función que desempeñar.

¿Has oído hablar alguna vez de la tundra, la sabana, el desierto, la selva tropical y los pastizales? Algunos de estos son bastante familiares, pero si aún no ha oído hablar de ellos, todos los mencionados son tipos del siguiente nivel en la organización biológica, el bioma. Como lo describen los diferentes entornos, un bioma es un área geográfica muy grande donde existen varios ecosistemas y diferentes organismos se adaptan a él. En general, un bioma es más una agrupación continental de varios ecosistemas en un clima particular. Lectura adicional: World Biomes.

Procedente de la palabra griega “BIOS"Que significa" vida ", y"sphairaEn el sentido de esfera, la biosfera es básicamente el nivel más alto en la jerarquía de los organismos vivos. A biosfera es un sistema global que generalmente comprende todo donde existe la vida y los entornos abióticos en los que reside, todo mezclado entre sí. Básicamente es la suma de todos los ecosistemas de la Tierra, por lo que también se la llama ecosfera.

De hecho, nuestro planeta está compuesto por una variedad de seres vivos que van desde una simple célula hasta una enorme esfera de formas de vida. Si bien cada organismo tiende a variar en tamaño y función, aún así, nadie vive solo y puede vivir solo. Cada organismo de alguna manera depende o afecta la vida de otros organismos vivos y factores no vivos en el medio ambiente. Cualquier cambio en una parte de un sistema puede aumentar o disminuir drásticamente las posibilidades de supervivencia de un organismo.

Absolutamente, tal jerarquía en la organización biológica es suficiente para mostrar la complejidad de la vida. ¿Eso no te hace apreciar más la vida?


Especiación simpátrica

¿Puede ocurrir la divergencia si no existen barreras físicas para separar a los individuos que continúan viviendo y reproduciéndose en el mismo hábitat? La respuesta es sí. El proceso de especiación dentro del mismo espacio se llama especiación simpátrica, el prefijo "sym" significa lo mismo, por lo que "simpátrico" significa "la misma patria" en contraste con "alopátrico" que significa "otra patria". Se han propuesto y estudiado varios mecanismos para la especiación simpátrica.

Una forma de especiación simpátrica puede comenzar con un error cromosómico grave durante la división celular. En un evento de división celular normal, los cromosomas se replican, se emparejan y luego se separan para que cada nueva célula tenga el mismo número de cromosomas. Sin embargo, a veces los pares se separan y el producto de la célula final tiene demasiados o muy pocos cromosomas individuales en una condición llamada aneuploidía (Figura 7).

Conexión de arte

Figura 7. La aneuploidía se produce cuando los gametos tienen demasiados o muy pocos cromosomas debido a la falta de disyunción durante la meiosis. En el ejemplo que se muestra aquí, la descendencia resultante tendrá 2n + 1 o 2n-1 cromosomas

¿Cuál tiene más probabilidades de sobrevivir, descendencia con 2norte+1 cromosomas o descendencia con 2norte-1 cromosomas?

Figura 8. La autopoliploidía se produce cuando la mitosis no va seguida de citocinesis.

La poliploidía es una afección en la que una célula u organismo tiene un conjunto o conjuntos adicionales de cromosomas. Los científicos han identificado dos tipos principales de poliploidía que pueden conducir al aislamiento reproductivo de un individuo en estado de poliploidía. El aislamiento reproductivo es la incapacidad de cruzarse. En algunos casos, un individuo poliploide tendrá dos o más juegos completos de cromosomas de su propia especie en una condición llamada autopoliploidía (Figura 8). El prefijo "auto-" significa "yo", por lo que el término significa múltiples cromosomas de la propia especie. La poliploidía es el resultado de un error en la meiosis en el que todos los cromosomas se mueven hacia una célula en lugar de separarse.

Por ejemplo, si una especie de planta con 2norte = 6 produce gametos autopoliploides que también son diploides (2norte = 6, cuando deberían ser norte = 3), los gametos ahora tienen el doble de cromosomas de los que deberían tener. Estos nuevos gametos serán incompatibles con los gametos normales producidos por esta especie vegetal. Sin embargo, podrían autopolinizarse o reproducirse con otras plantas autopoliploides con gametos que tengan el mismo número diploide. De esta manera, la especiación simpátrica puede ocurrir rápidamente al formar descendencia con 4norte llamado tetraploide. Estos individuos podrían reproducirse inmediatamente solo con los de este nuevo tipo y no con los de las especies ancestrales.

Figura 9. La aloploidía se produce cuando dos especies se aparean para producir descendencia viable. En el ejemplo que se muestra, un gameto normal de una especie se fusiona con un gameto poliploidía de otra. Se necesitan dos apareamientos para producir descendencia viable.

La otra forma de poliploidía ocurre cuando los individuos de dos especies diferentes se reproducen para formar una descendencia viable llamada alopoliploide. El prefijo "allo-" significa "otro" (recuerdo de alopátrico): por lo tanto, un alopoliploide ocurre cuando los gametos de dos especies diferentes se combinan. La figura ilustra una posible forma en que se puede formar un alopoliploide. Observe cómo se necesitan dos generaciones, o dos actos reproductivos, antes de que resulte el híbrido fértil viable.

Las formas cultivadas de las plantas de trigo, algodón y tabaco son alopoliploides. Aunque la poliploidía ocurre ocasionalmente en animales, ocurre más comúnmente en plantas. (Es poco probable que los animales con cualquiera de los tipos de aberraciones cromosómicas que se describen aquí sobrevivan y produzcan descendencia normal). Los científicos han descubierto que más de la mitad de todas las especies de plantas estudiadas se relacionan con una especie que evolucionó a través de la poliploidía. Con una tasa tan alta de poliploidía en las plantas, algunos científicos plantean la hipótesis de que este mecanismo tiene lugar más como una adaptación que como un error.


Un modelo simple de desarrollo revela formas de linajes celulares y vínculos con la regeneración.

Varias formas de organismos multicelulares complejos han evolucionado en la Tierra, desde los simples Volvox carterii que poseen solo 2 tipos de células hasta los humanos con más de 200 tipos de células. Todos se originan a partir de un cigoto unicelular y sus procesos de desarrollo dependen de la regulación génica similar a un interruptor. Estos procesos se han estudiado con gran detalle dentro de unos pocos organismos modelo como el gusano C. elegansy la mosca de la fruta D. melanogaster. También se sabe que las moléculas y los mecanismos clave que están involucrados en el desarrollo de organismos multicelulares están altamente conservados en todas las especies.

Lo que también es notable es que solo un puñado de moléculas y mecanismos que intervienen en el desarrollo de un organismo multicelular pueden generar una diversidad tan enorme de formas y complejidad. Recientemente, investigadores del Center for Soft and Living Matter dentro del Institute for Basic Science investigaron cómo esto es posible usando un modelo matemático simple. A través de este trabajo, buscaron dar respuesta a dos preguntas aparentemente opuestas: cuáles son los límites de la diversidad que se pueden generar a través del desarrollo y qué características comunes comparten todos los organismos multicelulares durante su desarrollo.

Tres procesos son comunes al desarrollo biológico en todos los organismos multicelulares: división celular, señalización celular y regulación genética. Como tal, el modelo de este estudio generó millones de estas reglas y las exploró de manera imparcial. Las asignaciones generadas por el modelo representan cómo un tipo de célula se convierte en otro durante la vida del organismo. Tradicionalmente, los mapas de tipos de células anteriores basados ​​en la transcriptómica unicelular están sesgados a ser similares a los de un árbol, con células madre ubicadas en la raíz del árbol y células cada vez más especializadas que aparecen río abajo a lo largo de las ramas del árbol. Sin embargo, los mapas de tipos de células producidos por el nuevo modelo matemático estaban lejos de ser similares a árboles, se encontró que había muchos enlaces cruzados entre diferentes ramas de los tipos de células. Estos resultaron en gráficos acíclicos dirigidos, y se encontró que los linajes de árboles eran los menos prevalentes. Esto significa que es posible que múltiples rutas de desarrollo converjan en el tipo de celda terminal en los mapas generados por el modelo.

Sorprendentemente, también se encontró que muchos organismos producidos por el modelo matemático estaban dotados de la capacidad de regenerar células perdidas, sin ninguna selección impuesta por los autores. Cuando un solo tipo de célula se aísla del organismo adulto, una sola célula podría transformarse y reponer todos los demás tipos de células. Esta capacidad de generar todas las células del cuerpo se llama pluripotencia, y estas células otorgan a los organismos en el modelo la capacidad de regeneración de todo el cuerpo. Curiosamente, la mayoría de los linajes de tipo árbol contenían pocas células pluripotentes, en comparación con otros tipos de gráficos.

Si bien los mamíferos, incluidos los humanos, son especialmente malos para regenerar las partes dañadas, muchos animales, como los gusanos y la hidra, son excepcionalmente buenos en esta capacidad. De hecho, la regeneración de todo el cuerpo se produce ampliamente en todo el árbol de la vida de los animales multicelulares y, por lo tanto, se ha planteado la hipótesis de que la regeneración de todo el cuerpo podría ser un epifenómeno del desarrollo biológico en sí mismo. El hecho de que la pluripotencia se haya producido en este modelo muy simplificado sugiere que es probable que este rasgo surja debido al proceso de desarrollo en sí mismo, y no se requieren componentes adicionales especiales para implementarlo.

Además de estos resultados, se anticipa que el marco de este modelo se puede utilizar para estudiar muchos más aspectos del desarrollo. Este modelo generativo es simple y modular, y se puede expandir fácilmente para explorar procesos importantes que no fueron incluidos en el presente estudio, como el efecto de la disposición espacial de las células y el efecto de la muerte celular. Los investigadores describieron además algunos posibles experimentos de la vida real para probar algunas de las predicciones hechas por su modelo matemático. It is hoped that the framework of this model will prove useful for uncovering new features of development, which may have a wide range of implications in developmental biology and regenerative medicine.


Clasificación de los seres vivos

The most basic classification of living things is kingdoms. Currently there are five kingdoms. Living things are placed into certain kingdoms based on how they obtain their food, the types of cells that make up their body, and the number of cells they contain.

The phylum is the next level following kingdom in the classification of living things. It is an attempt to find some kind of physical similarities among organisms within a kingdom. These physical similarities suggest that there is a common ancestry among those organisms in a particular phylum.

Classes are way to further divide organisms of a phylum. As you could probably guess, organisms of a class have even more in common than those in an entire phylum. Humans belong to the Mammal Class because we drink milk as a baby.

Organisms in each class are further broken down into orders. A taxonomy key is used to determine to which order an organism belongs. A taxonomy key is nothing more than a checklist of characteristics that determines how organisms are grouped together.

Orders are divided into families. Organisms within a family have more in common than with organisms in any classification level above it. Because they share so much in common, organisms of a family are said to be related to each other. Humans are in the Hominidae Family.

Genus is a way to describe the generic name for an organism. The genus classification is very specific so there are fewer organisms within each one. For this reason there are a lot of different genera among both animals and plants. When using taxonomy to name an organism, the genus is used to determine the first part of its two-part name.


Métodos

A data set comprehensively covering the three domains of life was generated using publicly available genomes from the Joint Genome Institute's IMG-M database (img.jgi.doe.gov), a previously developed data set of eukaryotic genome information 30 , previously published genomes derived from metagenomic data sets 7,8,31,32 and newly reconstructed genomes from current metagenome projects (see Supplementary Table 1 for NCBI accession numbers). From IMG-M, genomes were sampled such that a single representative for each defined genus was selected. For phyla and candidate phyla lacking full taxonomic definition, every member of the phylum was initially included. Subsequently, these radiations were sampled to an approximate genus level of divergence based on comparison with taxonomically described phyla, thus removing strain- and species-level overlaps. Finally, initial tree reconstructions identified aberrant long-branch attraction effects placing the Microsporidia, a group of parasitic fungi, with the Korarchaeota. The Microsporidia are known to contribute long branch attraction artefacts confounding placement of the Eukarya 33 , and were subsequently removed from the analysis.

This study includes 1,011 organisms from lineages for which genomes were not previously available. The organisms were present in samples collected from a shallow aquifer system, a deep subsurface research site in Japan, a salt crust in the Atacama Desert, grassland meadow soil in northern California, a CO2-rich geyser system, and two dolphin mouths. Genomes were reconstructed from metagenomes as described previously 7 . Genomes were only included if they were estimated to be >70% complete based on presence/absence of a suite of 51 single copy genes for Bacteria and 38 single copy genes for Archaea. Genomes were additionally required to have consistent nucleotide composition and coverage across scaffolds, as determined using the ggkbase binning software (ggkbase.berkeley.edu), and to show consistent placement across both SSU rRNA and concatenated ribosomal protein phylogenies. This contributed marker gene information for 1,011 newly sampled organisms, whose genomes were reconstructed for metabolic analyses to be published separately.

The concatenated ribosomal protein alignment was constructed as described previously 16 . In brief, the 16 ribosomal protein data sets (ribosomal proteins L2, L3, L4, L5, L6, L14, L16, L18, L22, L24, S3, S8, S10, S17 and S19) were aligned independently using MUSCLE v. 3.8.31 (ref. 34). Alignments were trimmed to remove ambiguously aligned C and N termini as well as columns composed of more than 95% gaps. Taxa were removed if their available sequence data represented less than 50% of the expected alignment columns (90% of taxa had more than 80% of the expected alignment columns). The 16 alignments were concatenated, forming a final alignment comprising 3,083 genomes and 2,596 amino-acid positions. A maximum likelihood tree was constructed using RAxML v. 8.1.24 (ref. 35), as implemented on the CIPRES web server 36 , under the LG plus gamma model of evolution (PROTGAMMALG in the RAxML model section), and with the number of bootstraps automatically determined (MRE-based bootstopping criterion). A total of 156 bootstrap replicates were conducted under the rapid bootstrapping algorithm, with 100 sampled to generate proportional support values. The full tree inference required 3,840 computational hours on the CIPRES supercomputer.

To construct Fig. 2, we collapsed branches based on an average branch length criterion. Average branch length calculations were implemented in the Interactive Tree of Life online interface 37 using the formula:

Average branch length=mean([root distance to tip]–[root distance to node]) for all tips connecting to a node.

We tested values between 0.25 and 0.75 at 0.05 intervals, and selected a final threshold of <0.65 based on generation of a similar number of major lineages as compared to the taxonomy-guided clustering view in Fig. 1. The taxonomy view identified 26 archaeal and 74 bacterial phylum-level lineages (counting the Microgenomates and Parcubacteria as single phyla each), whereas an average branch length of <0.65 resulted in 28 archaeal and 76 bacterial clades.

For a companion SSU rRNA tree, an alignment was generated from all SSU rRNA genes available from the genomes of the organisms included in the ribosomal protein data set. For organisms with multiple SSU rRNA genes, one representative gene was kept for the analysis, selected randomly. As genome sampling was confined to the genus level, we do not anticipate this selection process will have any impact on the resultant tree. All SSU rRNA genes longer than 600 bp were aligned using the SINA alignment algorithm through the SILVA web interface 38,39 . The full alignment was stripped of columns containing 95% or more gaps, generating a final alignment containing 1,871 taxa and 1,947 alignment positions. A maximum likelihood tree was inferred as described for the concatenated ribosomal protein trees, with RAxML run using the GTRCAT model of evolution. The RAxML inference included the calculation of 300 bootstrap iterations (extended majority rules-based bootstopping criterion), with 100 randomly sampled to determine support values.

To test the effect of site selection stringency on the inferred phylogenies, we stripped the alignments of columns containing up to 50% gaps (compared with the original trimming of 95% gaps). For the ribosomal protein alignment, this resulted in a 14% reduction in alignment length (to 2,232 positions) and a 44.6% reduction in computational time ( ∼ 2,100 h). For the SSU rRNA gene alignment, stripping columns with 50% or greater gaps reduced the alignment by 24% (to 1,489 positions) and the computation time by 28%. In both cases, the topology of the tree with the best likelihood was not changed significantly. The ribosomal protein resolved a two-domain tree with the Eukarya sibling to the Lokiarcheaota, while the SSU rRNA tree depicts a three-domain tree. The position of the CPR as deep-branching on the ribosomal protein tree and within the Bacteria on the SSU rRNA tree was also consistent. The alignments and inferred trees under the more stringent gap stripping are available upon request.

Nomenclatura

We have included names for two lineages for which we have previously published complete genomes 40 . At the time of submission of the paper describing these genomes 40 , the reviewer community was not uniformly open to naming lineages of uncultivated organisms based on such information. Given that this practice is now widely used, we re-propose the names for these phyla. Specifically, for WWE3 we suggest the name Katanobacteria from the Hebrew ‘katan’, which means ‘small’, and for SR1 we suggest the name Absconditabacteria from the Latin ‘Abscondo’ meaning ‘hidden’, as in ‘shrouded’.

Accession codes

NCBI and/or JGI IMG accession numbers for all genomes used in this study are listed in Supplementary Table 1. Additional ribosomal protein gene and 16S rRNA gene sequences used in this study have been deposited in Genbank under accession numbers KU868081–KU869521. The concatenated ribosomal protein and SSU rRNA alignments used for tree reconstruction are included as separate files in the Supplementary Information.


What Are the Five Characteristics of Animals?

Most animals are made up of more than one cell, have cells that group into tissue, reproduce sexually, are capable of movement and ingest other organisms to obtain energy. There are exceptions to many of these characteristics, however.

Animals are made up of more than one cell. This characteristic is required to be classified as an animal but is not unique to animals as there are multiple types of organisms that are also multicellular. Most animals have differentiated types of cells that make up various types of tissue, such as nervous tissue. Sponges are an exception to this rule as they are animals with non-differentiated tissue. Most animals reproduce sexually, although some types are capable of asexual reproduction.

In addition, many types of animals are motile, or capable of independent movement. Some types of animals, however, are only motile at one point in their development, then remain fixed in one location for the remainder of the process. Animals are capable of movement so that they can catch prey, avoid predators and find the things they need to survive. Most types of animals ingest other organisms, such as plants or other animals, in order to obtain carbon for energy. Animals break these organisms down through the process of digestion, then convert the carbon into forms of energy that their bodies can use.