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Entstehung von Mehrzellern

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Entstehung von Mehrzellern
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Grundlagen zum Thema Entstehung von Mehrzellern

Inhalt

Mehrzeller – Biologie

Alle Lebewesen bestehen aus Zellen. Mehrzeller wie wir Menschen bestehen aus vielen Zellen, andere Lebewesen bestehen aus nur einer einzigen Zelle. Man nennt sie Einzeller. Was unterscheidet den Einzeller vom Mehrzeller? Und was ist überhaupt die Definition der Mehrzeller im Gegensatz zu den Einzellern? Das alles erfährst du hier.

Was ist ein Mehrzeller? – Erklärung und Definition

Einfach erklärt sind Mehrzeller Lebewesen, die aus mehreren Zellen bestehen. Man spricht auch von einer Vielzelligkeit. Vielzeller und Mehrzeller sind daher synonyme Begriffe und es gibt keinen Unterschied zwischen den beiden.
Die vielen Zellen der Mehrzeller haben differenzierte Aufgaben und können komplexe Lebensformen bilden. Vorteile der Mehrzelligkeit sind die Vielfalt an Lebewesen und ständige Weiterentwicklung und Anpassung an die Umwelt, die durch die spezialisierten Zellen und dadurch komplexen Lebewesen möglich werden. Der Fachbegriff für Mehrzeller ist Metabionta.

Vom Einzeller zum Mehrzeller

Einzeller sind weniger komplex als Mehrzeller und existierten bereits vor den Mehrzellern auf der Erde. Eine einzelne Zelle hat hier die Aufgabe, für Ernährung, Schutz, Fortpflanzung und verschiedene Stoffwechselvorgänge zu sorgen. Sie ist vollständig funktions- und lebensfähig.
Die Einzeller existieren bis heute. Die Entstehung der Mehrzeller liegt vermutlich etwa zwei Milliarden Jahre zurück. Wie aber konnten die Mehrzeller entstehen? Zunächst bildeten wohl mehrere Einzeller gemeinsam Kolonien. Jede einzelne Zelle in den Kolonien war jedoch zunächst noch selbstständig und unabhängig. Im Verlauf der Evolution spezialisierten sich die Zellen dann nach und nach. Es kam zu einer Arbeitsteilung und zur Entstehung von vielzelligen Lebewesen. Dabei entstanden aus mehreren Entwicklungslinien unabhängig voneinander Mehrzeller. Die Entwicklung vom Einzeller zum Mehrzeller ist also nicht nur einmal passiert, sondern in mehreren Entwicklungslinien, die alle zu einer Mehrzelligkeit geführt haben.
Bei den Mehrzellern im eigentlichen Sinne liegt dann eine Aufgabenteilung mit Spezialisierung unter den Einzelzellen vor. Bevor tatsächliche Mehrzeller entstanden sind, entwickelten sich zunächst Übergangsformen. Ab wann ein Lebewesen zu den Mehrzellern zählt, ist oft nicht ganz einfach festzustellen. Es gibt auch heute noch zahlreiche Übergangsformen zwischen Einzellern und Mehrzellern, die weiterhin existieren. Es sind übrigens nur die Einzeller nach der Anzahl ihrer Zellen benannt. Man spricht nicht etwa von Zweizellern, Dreizellern und Hundertzellern.

Wie ist die Fortpflanzung der Mehrzeller?

Während sich alle Einzeller durch Zellteilung vermehren, geschieht die Vermehrung bei manchen Mehrzellern durch eine ungeschlechtliche und bei anderen durch eine geschlechtliche Fortpflanzung. Dabei gibt es in der Regel spezialisierte Zellen, die für die Fortpflanzung verantwortlich sind.

Sind alle Mehrzeller Eukaryoten?

Während alle Einzeller Prokaryoten sind, gibt es unter den Mehrzellern sowohl Prokaryoten als auch Eukaryoten. Die Begriffe Einzeller und Mehrzeller sind also nicht zu verwechseln mit Prokaryot und Eukaryot.

Welche Mehrzeller gibt es? – Beispiele

Zu den Mehrzellern zählen sehr viele Pflanzen, Tiere und Pilze. Auch der Mensch ist ein Mehrzeller. Weitere Beispiele sind Wildschweine, Affen, Gänseblümchen und Steinpilze. Ein besonderes Beispiel ist die Kugelalge Volvox. Bei der Kugelalge vernetzen sich circa 1  000 Einzelzellen über Plasmabrücken und betreiben Arbeitsteilung. Die Fortpflanzung führen ganz bestimmte Zellen durch. Die Arbeitsteilung unter den Zellen ist kennzeichnend für Mehrzeller und daher wird Volvox zu den Mehrzellern gezählt und wird nicht als Kolonie mehrerer Einzeller betrachtet.
Süßwasserpolypen sind einfache tierische Mehrzeller. Sie werden als erste echte tierische Mehrzeller bezeichnet. Ihre Zellen sind spezialisiert zu Drüsen-, Muskel-, Sinnes- und Nervenzellen. In der Abbildung ist der Aufbau eines Süßwasserpolypen mit den verschiedenen Zelltypen dargestellt.
Süßwasserpolyp Mehrzeller Aufbau

Mehrzeller – Zusammenfassung

Mehrzeller sind Lebewesen, die aus mehreren Zellen mit einer Aufgabenteilung und Spezialisierung bestehen. Sie sind aus den Einzellern entstanden und es gibt eine große Vielfalt an unterschiedlichen Mehrzellern. Auch Einzeller gibt es heute noch, denn sowohl Mehrzelligkeit als auch Einzelligkeit bringt bestimmte Vor- und Nachteile mit sich. In der Tabelle werden die beiden Lebensformen noch einmal miteinander verglichen.

Einzeller Mehrzeller
Aufbau eine Zelle mehrere Zellen, meist in Geweben
Aufgabenteilung Eine Zelle erledigt alle Aufgaben. Aufgabenteilung zwischen den Zellen mit unterschiedlichen Spezialisierungen
Fortpflanzung Zellteilung geschlechtlich und ungeschlechtlich,
bestimmte Zellen für Fortpflanzung verantwortlich
Lebensformen nur Prokaryoten Prokaryoten und Eukaryoten
Beispiele Pantoffeltierchen
Staphylokokken
Wimperntierchen
Mensch
Süßwasserpolyp
Rose
Volvox

Zur Überprüfung deiner neu erworbenen Kenntnisse nutze die Arbeitsblätter und interaktiven Übungen. Viel Spaß!

Transkript Entstehung von Mehrzellern

Hallo! Sicher weißt du, dass auch Menschen, Tiere und Pflanzen etwas gemeinsam haben: sie alle sind Mehrzeller. Aber wie kam es im Laufe der Evolution eigentlich zur Entwicklung von Mehrzellern?

Dazu werde ich dir jeweils ein Beispiel für die ersten mehrzelligen Organismen aus dem Tier- und Pflanzenreich näher erklären. Und wir wollen uns der Frage widmen, ob Mehrzeller den Einzellern überlegen sind und ob sie diese irgendwann verdrängen werden. Was meinst du?

Eigenschaften von Einzellern

Aber fangen wir von Vorn an. Die ersten Lebewesen auf der Erden, wie du sicher weißt, waren einzellige Organismen. Dazu gehörten z.B. Bakterien, aber auch einzellige Algen oder Hefepilze.

Hier übernimmt eine einzelne Zelle alle Aufgaben, die du von höheren Lebewesen kennst. Dazu zählt die Ernährung, die Fortpflanzung, der Schutz der Zelle oder eben der allgemeine Stoffwechsel. Solche Organismen vermehren sich durch Zweiteilung, indem sich eine Zelle in zwei Zellen teilt und sich sozusagen verdoppelt. Auch heute gibt es noch viele einzellige Organismen.

Mehrzeller: Entstehung und Eigenschaften

Erst später entstanden Mehr- oder Vielzeller. Wie könnte diese Mehrzelligkeit wohl entstanden sein? Es gibt nicht etwa einen einzigen vielzelligen Urorganismus, aus dem sich dann alle Mehrzeller entwickelt haben. Vielmehr geht man davon aus, dass sich das Merkmal Vielzelligkeit öfter und unabhängig voneinander in der Evolution entwickelt hat.

Nach dem jetzigen Stand der Forschung geschah das zum ersten mal vor etwa zwei Milliarden Jahren. Die Forscher gehen davon aus, dass sich zunächst einzelne Zellen zu Kolonien zusammengelagert haben und sich aus diesen Zellverbänden dann die echten Mehrzeller entwickelt haben. Mehrzellern weisen spezialisierte Zellen auf, die eine Differenzierung und Arbeitsteilung ermöglichen.

Pflanzen Beispiel Clamydomonas

Ich möchte dir im Folgenden jeweils ein Beispiel aus der Tier- und Pflanzenwelt für die Entstehung von Mehrzelligkeit zeigen. Beginnen wir mit dem Beispiel aus der Pflanzenwelt.

Von der Grünalge Clamydomonas hast du vielleicht schon einmal gehört. Sie kommt im Teichwasser vor. Hier erfüllt jede Zelle alle Aufgaben. Eine nahe verwandte Grünalgen-Gattung ist Gonium. Hier werden aus mehreren Zellen plattenförmige Kolonien gebildet. Diese bestehen aus ca. 16 gleichen Einzelzellen, die über eine gallertige Hülle miteinander verbunden sind. Die Einzelzellen sind aber nicht spezialisiert und erfüllen keine unterschiedlichen Aufgaben, sie bleiben selbstständig.

Eudonia bildet ebenfalls Kolonien aus, allerdings sind diese kugelförmig. Die Einzelzellen unterscheiden sich hier z.B. in der Größe leicht voneinander. Durch Zerfall oder Teilung bilden die beiden Gattungen neue Kolonien. Bei der Kugelalge Volvox ist die Arbeitsteilung der Einzelzellen noch weiter vorangeschritten: Sie besteht aus vielen 1000 Einzelzellen, die über Plasmabrücken miteinander verbunden sind .

Durch einen von allen Zellen koordinierten Geißelschlag kann sich Volvox fortbewegen. Zwischen den Zellen werden Stoffe ausgetauscht und einige spezialisierte Zellen sind zur Fortpflanzung befähigt. Bei Volvox handelt es sich also um einen mehrzelligen Organismus im eigentlichen Sinne, da er aus spezialisierten Zellen zusammengesetzt ist und nicht nur aus einer Zusammenlagerung von selbstständigen Einzelzellen. Volvox wird daher als Übergangsform zwischen den Einzellern und den pflanzlichen Mehrzellern angesehen.

Tiere Beispiele Pantoffeltierchen

Es gibt aber auch tierische Einzeller wie das Pantoffeltierchen. Bei den Tieren bilden die Schwämme den Übergang zwischen den Einzellern und den höheren Mehrzellern. Sie besitzen einen flaschenförmigen Körper, der aus zwei Zellschichten aufgebaut ist. Man findet spezialisierte Zellen, die dem Schutz, der Nahrungsaufnahme oder der Fortpflanzung dienen.

Eine weitere Differenzierung von Zellen und Geweben findet man z.B. bei Süßwasserpolypen, die spezialisierte Drüsen-, Muskel-, Sinnes- und Nervenzellen besitzen. Sie werden als die ersten echten tierischen Mehrzeller angesehen.

Vorteile der Ein- bzw. Mehrzelligkeit

Heute gibt es Einzeller, Mehrzeller und Übergangformen und diese existieren nebeneinander. Wenn also nur die hochentwickelte Mehrzelligkeit mit ihrerer kompelxen Funktion ein Vorteil für einen Organismus wäre, gäbe es keine Einzeller mehr auf unserer Erde. Daran siehst du, dass auch die Einzelligkeit Vorteile haben muss.

Es gibt sogar viel mehr Einzeller als Mehrzeller auf unserem Planeten. Zudem überstehen Einzeller sehr viel besser Extremsituationen der Umwelt. Einzeller sind also durchaus sehr erfolgreiche Lebewesen und konnten sich bis heute behaupten.

Zusammenfassung

Du hast in diesem Video gesehen, wie aus Einzellern im Laufe der Evolution Mehrzeller wurden. Mehrzellige Organismen weisen spezialisierte Zellen auf, die z.B. der Nahrungsaufnahme oder Fortpflanzung dienen. Vorformen der mehrzelligen Organismen entstanden, indem sich gleiche Einzelzellen zu Zellverbänden zusammenschlossen.

Ein erster pflanzlicher Vielzeller ist die Kugelalge Volvox. Eine der ersten Vertreter der mehrzelligen Tiere sind die Süßwasserpolypen. Obwohl Mehrzelligkeit viele Vorteile hat, können auch einzellige Organismen weiter existieren. Bezogen auf Anzahl und Masse sind sie sogar die erfolgreicheren Organismen auf unserem Planeten.Tschüss!

2 Kommentare

2 Kommentare
  1. Super Gut

    Von Klauskonopka, vor mehr als 2 Jahren
  2. Vielen Dank für das tolle Video hat mir sehr geholfen!!!

    Von Animan Lp, vor etwa 3 Jahren

Entstehung von Mehrzellern Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Entstehung von Mehrzellern kannst du es wiederholen und üben.
  • Gib an, was du über Einzeller weißt.

    Tipps

    Einzeller bestehen aus einer einzigen Zelle und diese muss alle Funktionen und Aufgaben des Lebewesens übernehmen.

    Dies ist eine Zeichnung von Hefepilzzellen.

    Lösung

    Bakterien und Hefepilze sind Beispiele für Einzeller. Hier übernimmt eine einzelne Zelle alle Aufgaben, die du von höheren Lebewesen kennst. Dazu zählen die Ernährung, die Fortpflanzung und der Stoffwechsel. Einzeller vermehren sich durch Teilung. Einzeller waren die ersten Lebewesen auf der Erde und es gibt auch heute noch viele einzellige Organismen.

  • Beschrifte die Lebewesen.

    Tipps

    Volvox wird auch Kugelalge genannt.

    Gonium ist eine plattenförmige Kolonie.

    Lösung

    Bakterien haben häufig eine stäbchenförmige Gestalt.

    Die Kugelalge Volvox erkennst du an ihrer Kugelform, während Gonium eine plattenförmige Kolonie ist.

    Das Pantoffeltierchen hat Wimpern an der Außenhülle. Der Süßwasserpolyp besitzt Fangarme. Der Schwamm hat einen flaschenförmigen Körper, der aus zwei Zellschichten aufgebaut ist.

  • Arbeite den Weg vom Ein- zum Mehrzeller in der Pflanzenwelt heraus.

    Tipps

    Zunächst haben sich einzelne Zellen zu Kolonien zusammengelagert. Aus diesen Zellverbänden konnten sich dann die echten Mehrzeller entwickeln.

    Lösung

    Der Weg vom Einzeller zum Mehrzeller lässt sich gut an den folgenden Beispielen veranschaulichen:

    • Chlamydomonas: Die einzelne Zelle erfüllt alle Aufgaben.
    • Gonium: Kolonie aus ca. 16 Einzelzellen, die selbständig arbeiten. Keine Spezialisierung der Zellen.
    • Eudonia: Kugelförmige Kolonien mit leichten Größenunterschieden bei den Zellen.
    • Volvox: Zahlreiche (mehrere tausend) Einzelzellen sind durch Plasmabrücken verbunden, Stoffwechsel zwischen den Zellen, koordinierte Fortbewegung, spezialisierte Zellen für die Fortpflanzung.

  • Untersuche die Entstehung von Mehrzellern.

    Tipps

    Chlamydomonas, Gonium und Volvox sind Beispiele für die Entwicklung vom Ein- zum Mehrzeller im Pflanzenreich.

    Pantoffeltierchen, Schwamm und Süßwasserpolyp sind Beispiele aus dem Tierreich.

    Lösung

    Chlamydomonas ist eine einzellige Grünalge. Gonium ist eine plattenförmige Kolonie. Volvox stellt mit ersten spezialisierten Zellen die Übergangsform zu pflanzlichen Mehrzellern dar.

    Das Pantoffeltierchen ist ein Beispiel für einen tierischen Einzeller. Schwämme bilden den Übergang zwischen Einzellern und tierischen Mehrzellern. Sie haben bereits spezialisierte Zellen. Eine weitere Differenzierung von Zellen und Geweben findet man bei Süßwasserpolypen. Sie besitzen spezialisierte Drüsen-, Muskel-, Sinnes- und Nervenzellen und werden als die ersten echten tierischen Mehrzeller angesehen.

  • Nenne Beispiele für Ein- und Mehrzeller.

    Tipps

    Bei Mehrzellern gibt es spezialisierte Zellen, z.B. für die Nahrungsaufnahme, die Fortpflanzung oder den Schutz.

    Lösung

    Menschen, Insekten oder Blütenpflanzen sind Mehrzeller. Ihr Organismus setzt sich aus vielen spezialisierten Zellen zusammen. Bakterien, Pantoffeltierchen oder die Grünalge Chlamydomonas sind Beispiele für Einzeller. Die Einzelzelle übernimmt sämtliche Aufgaben, die Fortpflanzung erfolgt durch Zweiteilung.

  • Prüfe, ob Einzeller die erfolgreicheren Lebewesen sind.

    Tipps

    Viele Mehrzeller sind fähig, komplexe Aufgaben und Handlungen auszuführen.

    Bezogen auf Masse und Anzahl sind Einzeller die erfolgreicheren Lebewesen auf unserem Planeten.

    Lösung

    Die Frage, ob Einzeller die erfolgreicheren Lebewesen sind, lässt sich nicht so einfach beantworten. Einzeller können mit Extremsituationen der Umwelt besser zurechtkommen. Bezogen auf Masse und Anzahl übertreffen die Einzeller die Mehrzeller. Ihre Fortpflanzung durch Zweiteilung gleicht sogar einer Art Unsterblichkeit. Die Mehrzeller dagegen sind durch ihre vielen spezialisierten Zellen äußerst leistungsfähige Organismen und können auch komplexe Aufgaben lösen. Bei der Antwort auf die Frage nach der erfolgreicheren Lebensform kommt es also auf den Blickwinkel an. Fakt ist, dass sowohl Einzeller als auch Mehrzeller auf unserer Erde existieren.

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