abiweb
online lernen

Die perfekte Abiturvorbereitung
in Biologie

Im Kurspaket Biologie erwarten Dich:
  • 93 Lernvideos
  • 385 Lerntexte
  • 1900 interaktive Übungen
  • original Abituraufgaben
gratis testen
  • Einzeller:Einzeller sind Organismen, die nur aus einer einzigen funktionsfähigen Zelle bestehen. Man fasst unter diesen Begriff Prokaryoten, aber auch Protisten, einzellige Pflanzen und Pilze zusammen.
  • Mehrzeller:Mehrzeller sind Organismen, die aus mehr als einer funktionsfähigen Zelle bestehen, wobei es durch Spezialisierung und Differenzierung zur Aufgabenteilung und Kooperation kommt. Damit ist eine Zunahme der Komplexität verbunden.

Zentrale Frage: Wie wurden aus Einzellern unsere heutigen Mehrzeller?

Zur Beantwortung dieser Frage gibt es mehrere Theorien, die mehr oder weniger bestätigt sind. Die wichtigsten Aspekte sollen im Folgenden kurz behandelt werden. Grundsätzlich herrschen aus evolutionstheoretischer Sicht drei Grundprinzipien vor, die zur Entwicklung von Vielzellern führten:

1) Durch eine vermehrte Zellkernteilung kam es zur Bildung von polykaryotischen Zellen in einem gemeinsamen Zytoplasma.

2) Durch Zellteilung ohne Trennung der beiden Tochterzellen kam es zur Bildung von Kolonien.

3) Durch Zusammenlagerung von ähnlichen Zellen zu einer Kolonie kam es zunächst zur Vielzelligkeit; daraus entwickelte sich später durch Differenzierung und Spezialisierung ein Mehrzeller.

Die Bildung einer Zellkolonie, also eine Zusammenlagerung einer Anzahl von gleich differenzierten Einzellern, gewährt vom Prinzip her zunächst eine gewissen Form von Schutz für jede Einzelzelle; ganz im Sinne: „ Als Masse sind wir stärker!“. Das klassische Beispiel aus der heutigen Welt der Eukarya ist Volvox, eine Alge.

Vergleich von Einzellern und Mehrzeller:

 

Einzeller

Mehrzeller

Gruppen

Procyte: Bacteria, Archaea

Eucyte: Protozoa

Keine Prokaryoten, nur Eukarya (Tiere, Pilze, Pflanzen)

Zellzahl

1

>1 bis unendlich

Schutz

Nur spezialisierte Zellorganellen

Wirkung als Organismus > Schutz wesentlich größer!

Vermehrung

Gesamte Zelle beteiligt – Zweiteilung als asexuelle Form, Gentransfer auf verschiedenen Wegen möglich (sexuell), z.B. Konjugation zwischen Bakterien

Nur wenige spezialisierte Zellen beteiligt

Differenzierung

-

+

Spezialisierung

+

+++

Zelltypen

1

>1

Extrachromosomale DNA

Manchmal vorhanden

Nur im Mitochondrium oder im Chloroplasten

Tod

-

+

Apoptose

-

+

Zellkontakte

Bedingt

Immer

Extrazelluläre Matrix

Negativ, aber Biofilm bei Prokaryoten möglicherweise vergleichbar

+

Signalmoleküle

Gesamte Zelle reagiert darauf, manchmal aber auch nicht vorhanden

Spezielle Zellen werden angesprochen, wesentlicher Bestandteil für einen funktionierenden Organismus

Umweltbedingungen

Überleben unter fast allen Bedingungen möglich, spezielle Überlebensstrategien wurden ausgebildet, z.B. Sporenbildung unter Hitze, Resistenzen vorhanden

Begrenzte Anpassungsfähigkeit, grundlegend vorhandene Einnischung, Resistenz nimmt deutlich mit zunehmender Spezialisierung ab

Beispiele

E. coli, Amoeba proteus, Paramecium spp.

Trichoplax adhaerens, Schwämme, Nesseltiere, Säugetiere usw.

Heutige Hypothesen zeigen verschiedene Modelle auf:

1)    Gastraea-Hypothese von Ernst Haeckel: Eine einfache, hohle, kugelige Zellkolonie, auch als Blastaea bezeichnet, bildete sich durch Zusammenlagerung von Zellen und entwickelte sich in einem weiteren Schritt durch Einstülpung zu einer zweilagigen, kugeligen Zellkolonie. Diese differenzierte sich anschließend. Eine deutliche Analogie zur Embryogenese (Blastula, Gastrula) ist erkennbar.

2)    Placula-Hypothese nach Otto Bütschli: Nach dieser Hypothese entstanden Vielzeller aus einer bodenlebenden Kolonie, die aus einem unteren, beweglichen und einem oberen, zur Nahrungsaufnahme bestimmten Teil differenziert war. Beide Teile differenzierten sich später zu zwei Zelllagen und führten durch Umordnung zu Vielzellern. Diese Theorie steht heutzutage vor allem in Verbindung mit dem kleinsten Mehrzeller, Trichoplax adhaerens.

3)    Synzoosporen-Hypothese nach Alexey Zakhvatkin: Nach der Hypothese dieses russischen Biologen wären die ersten Stadien beweglich, aber keine frei lebenden Organismen gewesen, sondern nur eine mobile Larvenform einer sessilen Zellkolonie. Diese wären aus zunächst einzelligen Schwärmerzellen, sogenannten Zoosporen, entstanden, die als Zellverband aneinander haften blieben.

Betrachtet man alle 3 Theorien im Vergleich,erscheinen sie zunächst logisch und auch miteinander verbunden. Welche Theorie sich als definitiv richtig erweisen wird, bleibt abzuwarten. Allerdings ist rein aus evolutionstheoretischer Sicht zu erwarten, dass alle 3 Hypothesen als Weg zur Vielzelligkeit zu betrachten sind und es somit keine einzelne Lösung für die Mehrzeller-Evolution gibt.

Multiple-Choice
Seit ewigen Zeiten träumen Menschen von Jungbrunnen und Unsterblichkeit. Wer ist unsterblich?
0/0
Lösen

Hinweis:

Bitte kreuzen Sie die richtigen Aussagen an. Es können auch mehrere Aussagen richtig oder alle falsch sein. Nur wenn alle richtigen Aussagen angekreuzt und alle falschen Aussagen nicht angekreuzt wurden, ist die Aufgabe erfolgreich gelöst.

Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Vom Einzeller zum Mehrzeller ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Zytologie.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses ZytologieZytologie
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Zytologie

abiweb - Abitur-Vorbereitung online (abiweb.de)
Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Zytologie als Thema im Abitur
    • Einleitung zu Zytologie als Thema im Abitur
  • Die Zelle: Baustein des Lebens
    • Einleitung zu Die Zelle: Baustein des Lebens
    • Aufbau und Funktion der Zelle
      • Einleitung zu Aufbau und Funktion der Zelle
      • Organisationsmuster der Zelle
        • Einleitung zu Organisationsmuster der Zelle
        • Prokaryontenzelle
          • Einleitung zu Prokaryontenzelle
          • Unterteilung der Bakterien
            • Einleitung zu Unterteilung der Bakterien
            • Vermehrung von Bakterien
            • Bakteriophagen - Die Parasiten der Bakterien
        • Eukaryontenzelle
          • Einleitung zu Eukaryontenzelle
          • Organellen eukaryotischer Zellen
            • Einleitung zu Organellen eukaryotischer Zellen
            • Zellorganellen in der Übersicht
            • Chloroplasten und Mitochondrien im Fokus
    • Prokaryont - Eukaryont: Ein Vergleich
      • Einleitung zu Prokaryont - Eukaryont: Ein Vergleich
      • Mikroskopie von Zellen
      • Färbetechniken in der Mikroskopie
    • Biomembran und Kompartimentierung
      • Einleitung zu Biomembran und Kompartimentierung
      • Aufbau der Biomembran
      • Flüssig-Mosaik-Modell
      • Transportvorgänge in der Zellmembran
    • Zusammenfassung: Die Zelle
  • Organisationsebenen des Lebens
    • Einleitung zu Organisationsebenen des Lebens
    • Die Zelle als offenes System
    • Zellzyklus, Zellwachstum und Zellteilung
      • Einleitung zu Zellzyklus, Zellwachstum und Zellteilung
      • Mitose
      • Meiose
      • Onkologie - Unsterbliche Zellen
    • Vom Einzeller zum Mehrzeller
      • Einleitung zu Vom Einzeller zum Mehrzeller
      • Beispiele: Vom Einzeller zum Mehrzeller
    • Entwicklungsbiologie
      • Einleitung zu Entwicklungsbiologie
      • Ontogenese
      • Embryonalentwicklung
        • Einleitung zu Embryonalentwicklung
        • Furchungsprozesse
      • Fortpflanzung und Embryonalentwicklung beim Menschen
    • Stammzellen, Determinierung und Differenzierungsvorgänge
      • Einleitung zu Stammzellen, Determinierung und Differenzierungsvorgänge
      • Embryonale und adulte Stammzellen
        • Einleitung zu Embryonale und adulte Stammzellen
        • Differenzierung von Stammzellen
        • Beispiel: Genexpression bei Fruchtfliegen
        • Kerntransplantation: Therapeutisches Klonen
        • In Vitro Fertilisation und PID
  • Die Pflanzliche Zelle
    • Einleitung zu Die Pflanzliche Zelle
    • Zelltypen
    • Dauer - und Teilungsgewebe
    • Pflanzenzelle im Lichtmikroskop
    • Nachweis von Glukose, Stärke, Cellulose, Lignin und Protein in Pflanzenprodukten
    • Zellkommunikation über Plasmodesmen
      • Einleitung zu Zellkommunikation über Plasmodesmen
      • Versuche zur Osmose - Tugor
        • Einleitung zu Versuche zur Osmose - Tugor
        • Vakuole und Plasmolyse
  • 45
  • 5
  • 172
  • 28

Unsere Nutzer sagen:

  • Gute Bewertung für Zytologie

    Ein Kursnutzer am 29.06.2014:
    "Super :)"

NEU! Sichere dir jetzt die perfekte Prüfungsvorbereitung und spare 20% bei deiner Kursbuchung!

20% Coupon: abitur20

Zu den Online-Kursen