Γιατί τα κύτταρα απλά συνεχίζουν να μεγαλώνουν ως μεγαλύτεροι οργανισμοί;
Εδώ είναι γιατί:
* Αναλογία επιφάνειας προς ένταση: Καθώς ένα κύτταρο μεγαλώνει, η επιφάνεια του αυξάνεται με βραδύτερο ρυθμό από τον όγκο του. Αυτό σημαίνει ότι ένα μεγαλύτερο κύτταρο έχει λιγότερη επιφάνεια σε σχέση με τον όγκο του, καθιστώντας πιο δύσκολο το κύτταρο να λαμβάνει θρεπτικά συστατικά και να εκδιώξει τα απόβλητα. Αυτό περιορίζει πόσο μεγάλο μπορεί να γίνει ένα μόνο κελί.
* Περιορισμοί διάχυσης: Τα κύτταρα βασίζονται στη διάχυση σε μεταφορές ουσιών σε όλες τις μεμβράνες τους. Καθώς ένα κύτταρο αυξάνεται, η διάχυση γίνεται λιγότερο αποτελεσματική λόγω των αυξημένων μόρια απόστασης πρέπει να ταξιδεύουν.
* Περιορισμοί DNA: Το DNA ενός μονού κυττάρου μπορεί να κατευθύνει μόνο την παραγωγή περιορισμένης ποσότητας πρωτεϊνών και άλλων κυτταρικών συστατικών. Ένα μεγαλύτερο κύτταρο θα χρειαζόταν περισσότερους πόρους και οδηγίες, τις οποίες ένα μόνο αντίγραφο του DNA δεν μπορεί να παρέχει.
Αντί να αυξάνονται μεγαλύτερα, τα κύτταρα χωρίζουν για να διατηρήσουν ένα διαχειρίσιμο μέγεθος και αναλογία επιφάνειας προς όγκο. Αυτή η διαδικασία κυτταρικής διαίρεσης επιτρέπει στους οργανισμούς να αναπτυχθούν και να αναπτυχθούν, με κάθε κύτταρο να φέρει ένα πλήρες σύνολο του DNA του οργανισμού.
Ακολουθούν μερικά παραδείγματα:
* Άνθρωποι: Ένα ανθρώπινο μωρό ξεκινά με ένα μόνο γονιμοποιημένο κύτταρο αυγών. Αυτό το κύτταρο διαιρείται επανειλημμένα, δημιουργώντας δισεκατομμύρια κύτταρα που διαφοροποιούνται σε διάφορους ιστούς και όργανα.
* Δέντρα: Η ανάπτυξη ενός δέντρου είναι αποτέλεσμα της κυτταρικής διαίρεσης σε εξειδικευμένους ιστούς που ονομάζονται μεριστές. Αυτά τα μεριστικά παράγουν νέα κύτταρα που προσθέτουν στο ύψος, το πλάτος και το ριζικό σύστημα του δέντρου.
Συνοπτικά, οι οργανισμοί αυξάνονται αυξάνοντας τον αριθμό των κυττάρων, όχι με την κατασκευή μεμονωμένων κυττάρων μεγαλύτερων. Αυτό εξασφαλίζει την αποτελεσματική πρόσληψη θρεπτικών ουσιών, την απομάκρυνση των αποβλήτων και την αντιγραφή του DNA, επιτρέποντας την ανάπτυξη πολύπλοκων και διαφορετικών οργανισμών.
