한때는 단세포 생물만이 존재했지만, 시간이 지남에 따라 세계는 진화적 압력을 통해 더 발전한 다세포성을 처음으로 보았다. 16억 년 전으로 거슬러 올라가면, 적조류는 진핵생물의 다세포성이 처음으로 나타난 것으로 알려져 있으며, 다세포성이 서로 독립적으로 여러 번 발생한다는 증거도 있다. 따라서 다세포성은 드문 발전이 아니며 일반적으로 진화를 통해 발생하는 발전에 더 가까운 것으로 보인다. 다세포 유기체로서, 우리는 이 다양한 세포들의 집합이 그것처럼 함께 기능하도록 하는 데 필요한 복잡성과 순수한 의사소통의 정확성을 깨닫는 경향이 없다. 양심적이고 지각 있는 존재를 낳는다. 그러므로, 이해를 주는 것은 수백만 년의 진화로부터 발생한 복잡한 생물학적 체계에 대한 감탄의 관점을 둘 수 있다.
다세포란 무엇인가?
이름으로 표시되는 다세포성은 기능 단위 내에 하나 이상의 세포를 포함하는 유기체를 설명하는 반면 단세포는 기능 단위로서 하나의 세포만을 구성한다. 모든 원핵생물은 단세포 또는 다세포로 존재하지만 진핵생물은 단세포 또는 다세포로 존재할 수 있다. 그렇다면, 어떻게 단세포에서 다세포 단위가 생길 수 있을까요? 답은 각각의 세포가 세포 신호를 통해 다른 세포와 통신하는 방식에 있다. 다세포 발달에 있어 세포 신호전달은 매우 중요하며 다양한 형태로 일어날 수 있다. 예를 들어, 신호 분자는 세포에서 분비되어 표적 세포 수용체에 도달할 수 있고, 지질막에 내장되어 있으며, 다른 세포 수용체가 결합하고 반응하기 위해 외부로 노출될 수 있다. 이러한 신호 분자를 통해 세포는 서로 통신할 수 있고 동시에 기능하는 복잡한 패턴을 허용한다. 세포 신호 전달은 다세포 유기체가 단위로서 기능할 뿐만 아니라 단세포 통신에도 중요하다.
다세포성의 세포 분화
다세포 유기체에서, 모든 세포는 줄기세포로서 생명을 시작합니다. 줄기세포는 더 많은 줄기세포를 생산하기 위해 줄기세포로 남거나, 분화의 과정을 거칩니다. 줄기세포는 전문화된 세포가 됩니다. 즉, 특정 기능을 갖는 역할을 하는 세포입니다 - 이것이 뉴런 세포가 표현적으로 다른 이유입니다. 피부 세포에 기능적으로 적용됩니다. 이것은 다세포 유기체가 단세포 유기체보다 훨씬 더 복잡할 수 있게 하는데, 그들이 그들의 기능을 다른 세포 유형으로 구분할 수 있기 때문에 더 크고 더 복잡한 생명체가 존재할 수 있게 해 준다. 일반적으로, 일단 세포가 분화되면, 그것은 무한히 분화된 세포 유형으로 남게 된다. 그렇다면 세포 신호는 어떻게 세포 분화를 유도할까요? 이것은 모르포겐으로 알려진 신호 분자에 대한 세포 노출에 기인할 수 있으며, 그것의 노출은 세포가 될 특정한 세포 유형을 참조하여 세포 운명의 세포 운명을 결정한다. 구체적으로 세포의 운명을 결정하고 세포의 위치 정보를 제공하여 다세포 발달 중 패턴 형성을 가능하게 하는 것은 모 르포겐 기울기이다.
다세포성의 장점과 단점
다세포 생물로서 존재하는 것에는 많은 이점이 있다. 한 가지 분명한 장점은 크기 요인인데, 크기가 클수록 다세포 생명체는 포식자를 물리치고 스스로 포식자가 되는 것이 더 간단하다는 것을 알 수 있다. 게다가, 다세포 유기체는 개별 세포가 죽더라도 계속 살 수 있기 때문에 더 긴 수명을 허용한다. 게다가 다세포성에서 발생하는 생명체의 복잡성이 높아짐에 따라 지능의 발달 외에도 환경에 보다 효율적으로 적응할 수 있게 되어 생존 가능성이 높아진다. 다세포가 되는 것도 단점이 있다. 질량이 증가함에 따라, 더 많은 에너지가 필요할 것이다; 그러므로, 다세포 유기체는 최적으로 작동하기 위해 훨씬 더 많은 에너지가 필요할 것이다. 에너지 소비의 증가는 폐기물 제품의 증가를 초래하며, 이는 독성 물질일 수도 있기 때문에 이러한 유독성 폐기물을 처리하기 위해 전문적인 세포 구성 요소/장기가 필요하다. 그리고 비록 다세포 생명체가 개별적인 세포사에 대처할 수 있지만, 예를 들어 장기부전과 같은 더 크고 일관되게 기능하는 그룹화된 세포가 오작동할 경우 생존이 가능할지는 그다지 확신할 수 없다. 다세포 생물의 경우 성숙까지 시간이 더 걸리기 때문에 아직 완전히 발달하지 않은 생명체는 더 취약하고 다양한 생명을 위협하는 조건의 먹이가 되기 쉽다.
결론
단점에도 불구하고, 다세포 생물은 우리가 알고 있는 것처럼 지구를 지배해 왔다. 식물에서 동물에 이르기까지 다양한 형태의 생명체에서 다세포성이 관찰되면서, 그것은 870만 종 이상의 행성을 풍부하게 하면서 다세포성이 제공할 수 있는 다양성을 보여준다. 비록 동물의 왕국이 의심할 여지없이 우리 세계에 이름을 남겼지만, 지구상의 전체 바이오매스의 압도적인 대다수를 차지하는 식물과 함께 80%를 차지함으로써 다세포성의 진화적 성공을 보여준다.
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