1。コミュニケーションと調整:
* 長距離: 多細胞生物内の細胞はしばしば離れているため、コミュニケーションが困難になります。
* 複雑なシグナル伝達経路: 活動を調整するために、多細胞生物は複雑なシグナル伝達経路に依存しており、多くの場合、複数のステップと分子を含む。
* 恒常性の維持: 細胞は、外部の変化にもかかわらず、安定した内部条件(恒常性)を維持するために、活動を調整する必要があります。
2。栄養と廃棄物の交換:
* 表面積と体積比: 生物が大きくなると、その表面積と体積比が減少します。これにより、栄養素がすべての細胞に到達し、廃棄物を除去することが難しくなります。
* 専門システム: 多細胞生物は、栄養吸収(消化器系など)、輸送(循環系など)、廃棄物の除去(例:排泄システム)のための特殊なシステムを開発します。
3。細胞の分化と専門化:
* 遺伝的コントロール: 異なる細胞タイプにおける遺伝子の正しい発現を維持することは、適切な発達と機能に不可欠です。
* 開発と成長: 細胞が協調的な方法で分裂し、分化して組織や臓器を形成することを保証することは、複雑で高度に調節されたプロセスです。
* 修復と再生: 組織と臓器の完全性を維持するには、細胞の修復と再生のためのメカニズムが必要です。
4。防御と免疫:
* 脆弱性の増加: 多細胞生物は、表面積が大きく複雑な内部環境のため、病原体(ウイルス、細菌など)からの攻撃に対してより脆弱です。
* 複雑な免疫システム: 病原体から防御するために洗練された免疫システムを開発および維持することが不可欠です。
* 自己認識: 免疫系が生物自体を攻撃するのを防ぐためには、自己細胞と非自己細胞を区別することが重要です。
5。複製:
* 特殊な生殖細胞: 多細胞生物には、性的生殖のために特殊な生殖細胞(配偶子)が必要です。
* 開発と成長: 受精卵は、完全な生物を形成するために、複雑な一連の発達段階を経る必要があります。
* 環境の制約: 多細胞生物は、仲間を見つける、開発のための適切な条件の確保、子孫の保護など、生殖中の環境の課題に直面しています。
6。エネルギー消費:
* 代謝需要の増加: 多細胞生物は、複雑な構造と機能を維持するためにより多くのエネルギーを必要とします。
* 効率的なエネルギー獲得: エネルギー獲得、保管、および利用のための効率的なメカニズムの開発が重要です。
7。進化と適応:
* 複雑な相互依存関係: 多細胞生物内の細胞は非常に相互依存しているため、進化の変化がより困難になります。
* 遺伝的多様性: 人口内の遺伝的多様性を維持することは、変化する環境に適応するために重要です。
これらの課題は、多細胞性の複雑さと、生物がそれらを克服することを可能にした進化的適応を強調しています。