Giới thiệu giáo trình ” Sinh Học Cơ Thể – Học Liệu Số Ebooks PDF ”
PHẦN MỞ ĐẦU
1- NGUỒN GỐC CỦA THỰC VẬT VÀ ĐỘNG VẬT
Thực vật và động vật là những cơ thể đa bào gồm nhiều tế bào thuộc dạng tế bào nhân chuẩn (Eucaryota) có nguồn gốc chung từ cơ thể đơn bào nguyên thủy thuộc giới Nguyên sinh thông qua một dạng tập đoàn đơn bào nào đấy. Các cơ thể đơn bào nhân sơ (Procaryota) thường tồn tại ở dạng đơn bào là chủ yếu, một số dạng là tập đoàn (colonies) như một số vi khuẩn hoặc vi khuẩn lam nhưng không bắt buộc (nghĩa là chúng có thể sống ở dạng cá thể). Các cơ thể thuộc dạng nhân chuẩn (Eucaryota) đa số là đa bào và có cấu tạo phức tạp. Trong giới Nguyên sinh đã xuất hiện nhiều dạng tập đoàn, trong đó các tế bào liên kết với nhau trên cơ sở phân công lao động và chức năng, ví dụ phân công giữa các tế bào có chức năng dinh dưỡng và tế bào có chức năng bảo vệ (tập đoàn Pandorina bao gồm hàng chục đến hàng trăm tế bào dạng trùng roi), hoặc phân công giữa tế bào có chức năng dinh dưỡng và tế bào có chức năng sinh sản (tập đoàn Volvox bao gồm hàng nghìn tế bào tảo lục). Sự phân hóa chức năng trong tập đoàn làm cho tập doàn thích nghi với môi trường hiệu quả hơn và dẫn đến phân hóa và biệt hóa các dạng tế bào khác nhau thực hiện những chức năng khác nhau. Từ những tập đoàn này, khi sự phân công về chức năng và biệt hóa về hình thái đạt mức độ lệ thuộc nhau một cách bắt buộc để tồn tại và phát triển, thì chúng trở thành những cơ thể đa bào thực thụ.
Tổ tiên của thực vật có thể được bắt nguồn từ dạng tập đoàn tảo lục quang tự dưỡng tương tự như Volvox, sau đó trải qua giai đoạn đa bào nguyên thủy giống như tảo đa bào Charophyta hiện nay (Charophyta là tảo lục đa bào có nhiều đặc điểm giống với Rêu hiện nay).
Tổ tiên của động vật có thể được bắt nguồn từ dạng tập đoàn trùng roi dị dưỡng thông qua một dạng đa bào nguyên thủy nào đấy đã có xoang tiêu hóa, chúng có ưu thế chuyển động nhanh và bắt các đơn bào khác và tiêu hóa chúng trong xoang.
Như vậy thực vật và động vật tuy có nguồn gốc từ Nguyên sinh vật nhưng từ đầu đã phân hóa theo hai hướng khác nhau do phương thức dính dưỡng khác nhau. Động vật là cơ thể hóa dị dưỡng, còn thực vật là cơ thể quang tự dường. Chính sự khác nhau trong phương thức dinh dưỡng đã dẫn đến khác nhau về cấu tạo cơ thể và lỗi sống. Tuy nhiên chúng vẫn duy trì nhiều điểm giống nhau vì phải chịu những thách thức của môi trường sống như nhau.
II- NHỮNG ĐẶC ĐIỂM GIỐNG NHAU VÀ KHÁC NHAU GIỮA THỰC VẬT VÀ ĐỘNG VẬT
Thực vật và động vật phải chịu những thách thức như nhau:
Phải thu nhận chất dinh dưỡng.
Phải trao đổi khí O2 và CO2.
Phải duy trì cân bằng nước và muối.
Phải chuyên chở các chất đến và đi khỏi các mô.
– Phải chịu đựng lực cơ học.
Phải sinh trường, sinh sản và phát triển.
Cơ thể được phân hóa thành cơ quan, mô và tế bào có cấu tạo và chức năng khác nhau do đó phải có sự tự điều hòa trong nội bộ cũng như điều hòa thích ứng với môi trường.
Để giải quyết những thách thức trên đây, thực vật và động vật có những phương thức cấu tạo và hoạt động sống giống nhau và khác nhau như sau:
1. Về cấu trúc cơ thể
Cơ thể thực vật cũng như động vật đều là cơ thể đa bào nhân chuẩn gồm rất nhiều tế bào phân hóa khác nhau đảm nhiệm những chức năng khác nhau. Sự xuất hiện cơ thể đa bào là bước tiến lớn trong quá trình tiến hóa có nhiều ưu thế trong cuộc đấu tranh sinh tồn và phát triển của sinh vật so với cơ thể đơn bào. Đa số cơ thể đa bào có kích thước cơ thể to lớn. Như đã biết, hệ thống sống là hệ mở luôn phải trao đổi vật chất, năng lượng và thông tin với môi trường cho nên vấn đề tỷ lệ giữa diện tích bề mặt với thể tích cơ thể là vấn đề sống còn. Các cơ thể đơn bào thường có kích thước bé làm tăng tỷ lệ bề mặt trao đổi so với thể tích cơ thể. Nếu thể tích cơ thể tăng cao thì bề mặt hấp thụ và bài xuất các chất cần thiết sẽ không bảo đảm cho sự tồn tại, vì vậy cơ thể càng lớn đòi hỏi phải cấu tạo gồm nhiều đơn vị bé hơn (tức là gồm nhiều tế bào) để tăng tổng diện tích trao đổi. Quy luật này không chỉ đúng với cấp độ tế bào mà cả ở cấp độ cơ thể.
Cơ thể đa bào không phải là một khối đồng nhất mà bao gồm nhiều đơn vị tế bào, do đó vấn đề cơ thể phải giải quyết là thực hiện sự trao đổi chất qua bề mặt cơ thể với môi trường (không khí hoặc nước), đồng thời phải thực hiện sự lưu thông phân phối các chất từ mô này đến mô khác thông qua sự trao đổi chất qua từng tế bào, như vậy ở đây sự trao đổi chất cũng phụ thuộc vào tỷ lệ bề mặt với thể tích. Các cơ thể bé, ví dụ chuột nhắt có tỷ lệ bề mặt cơ thể trên thể tích cơ thể là lớn hơn so với con voi, do đó chuột hoạt sống tích cực hơn, sinh sản nhanh hơn, quần thể nhiều hơn, phân bố rộng hơn so với voi. Trong cấu trúc cơ thể, các cơ quan thường phải phân nhánh, phân ô thành nhiều đơn vị bé hơn cũng là để tăng cao tỷ lệ bề mặt trên thể tích, tức là tăng cao trao đổi chất. Ví dụ cây có nhiều lá, lá có nhiều khí khổng bé, rễ phân nhiều rễ con có nhiều lông hút bé. Hệ tuần hoàn, hệ hô hấp, hệ bài tiết… ở động vật đều có cấu tạo gồm nhiều nhánh nhỏ (mao mạch, tiểu phế quản, phế nang, nephron).
