¿Por qué son necesarias células especializadas en animales multicelulares?

Voy a suponer que te refieres a animales multicelulares macroscópicos y tal vez a plantas, principalmente porque a escala microscópica, no estoy seguro de cuánta especialización puede estar realmente ocurriendo.

Pero suponiendo que estamos hablando de algo como mosca de la fruta, flor, ratón u otros animales y plantas pequeños o grandes, es porque el tamaño requiere complejidad a escala macroscópica por una multitud de razones.

  • Ser más grande requiere más nutrientes. En términos generales, obtener estos nutrientes requerirá algún tipo de estructura especializada optimizada para ayudar a encontrar / localizar los nutrientes (animales y sus apéndices y órganos sensoriales) o recuperarlos del suelo (plantas y sus raíces)
    • En el caso de los animales, esto probablemente terminará requiriendo que las células musculares hagan que los músculos generen fuerzas y que las células esqueléticas formen un esqueleto que los músculos puedan tirar.
    • Además, para los animales, algún tipo de esqueleto daría integridad estructural a la forma del organismo.
  • El tiempo de difusión aumenta enormemente a medida que aumenta la distancia a la difusión difusa. Tan rápido aumenta el tiempo que la difusión por sí sola no puede transportar los nutrientes en todo el organismo adecuadamente. Esto asegura la necesidad de sistemas circulatorios (vasos sanguíneos en animales, xilema y floema en plantas), lo que requiere estructuras celulares de tubos diseñados para transportar fluidos.
    • Esto se debe a que el flujo a granel fundamentalmente permite un transporte más rápido de cualquier cosa. Es como por qué remover una mezcla de limonada en agua lo mezcla más rápido que dejar que la mezcla se difunda.
    • Por supuesto, esto también llevará a necesitar sangre para los animales.
  • Esta lógica de difusión también termina requiriendo las propiedades especializadas de los sistemas digestivo / respiratorio en animales, cuyos tejidos están diseñados para maximizar la difusión de nutrientes y gases a través de grandes áreas de superficie, respectivamente. No estoy seguro de la digestión de las plantas, pero las hojas también se usan para el intercambio de gases.
    • La expansión del área de superficie es absolutamente dramática en ambos sistemas de órganos.
    • Los pulmones pueden funcionar con un flujo de aire mucho más rápido, y el intestino delgado absorbe aproximadamente el 20% de su longitud en humanos.
  • Toda esta actividad necesita coordinarse conjuntamente, lo que conducirá a las especialidades de señalización de los tejidos del sistema endocrino y nervioso, al menos en los animales.
    • El tejido endocrino es esencialmente una fábrica de hormonas
    • El tejido nervioso tiene que conducir las cargas de los potenciales de acción rápidamente

Eso es solo una breve descripción de mi argumento de que la complejidad proviene del tamaño. Voy a profundizar más en ese punto en esta respuesta

Respuesta del usuario Quora a En biología, ¿el tamaño necesita complejidad? En otras palabras, ¿podría haber una ameoba teóricamente gigante?

Todos estos sistemas definitivamente requieren tipos muy diferentes de células. Una neurona no puede funcionar igual que una célula muscular que no puede funcionar igual que una célula que recubre el tracto digestivo.

Entonces, como necesitabas centralización y especialización, necesitarás células especializadas para los tipos de organismos que discutí, sí.