Mik Azok A Protisták?

a protiszták az organizmusok változatos gyűjteménye. Bár léteznek kivételek, ezek elsősorban mikroszkopikus és egysejtűek, vagy egyetlen sejtből állnak. A protisták sejtjei magasan szervezettek egy sejtmaggal és speciális sejtszerkezettel, az úgynevezett organellákkal.

egy időben az egyszerű organizmusokat, például az amőbákat és az egysejtű algákat egyetlen rendszertani kategóriába sorolták: a Protista Királyságba. A jobb genetikai információ megjelenése azonban azóta a protiszták különböző csoportjai közötti evolúciós kapcsolatok tisztább megértéséhez vezetett, és ez az osztályozási rendszer megszűnt. A protisták és evolúciós történetük megértése továbbra is tudományos felfedezés és vita tárgya.

jellemzők

minden élő szervezet nagyjából két csoportra osztható-prokarióták és eukarióták -, amelyeket sejtjeik relatív összetettsége különböztet meg. A prokarióta sejtekkel ellentétben az eukarióta sejtek nagyon szervezettek. A baktériumok és az archeák prokarióták, míg az összes többi élő szervezet — protisták, növények, állatok és gombák — eukarióták.

számos különféle organizmus, köztük algák, amőbák, csillók (például paramecium) illeszkednek a Protista általános moniker. “A legegyszerűbb meghatározás az, hogy a protiszták mind eukarióta szervezetek, amelyek nem Állatok, növények vagy gombák” – mondta Alastair Simpson, a Dalhousie Egyetem biológiai tanszékének professzora. Simpson szerint a protisták túlnyomó többsége egysejtű vagy kolóniákat alkot, amelyek egy vagy néhány különféle sejttípusból állnak. Továbbá kifejtette, hogy vannak példák a többsejtű protistákra a barna algák és bizonyos vörös algák között.

sejtek

mint minden eukarióta sejt, a protiszták sejtjeinek is van egy jellegzetes központi rekesze, az úgynevezett mag, amely genetikai anyaguknak ad otthont. Speciális sejtszerkezetük is van, az úgynevezett organellák, amelyek meghatározott funkciókat hajtanak végre a sejten belül. A fotoszintetikus protiszták, például a különféle algák plasztidokat tartalmaznak. Ezek az organellák a fotoszintézis helyszíneként szolgálnak (a napfény betakarításának folyamata tápanyagok előállítására szénhidrátok formájában). Egyes protiszták plasztidjai hasonlóak a növényekéhez. Simpson szerint mások protistái plasztidokkal rendelkeznek, amelyek különböznek a színtől, a fotoszintetikus pigmentek repertoárjától, sőt az organellát körülvevő membránok számától is, mint például a kovamoszatok és a dinoflagellátok esetében, amelyek fitoplanktont képeznek az óceánban.

a legtöbb protistának van mitokondriuma, az organella, amely energiát generál a sejtek számára. Kivételt képeznek azok a protisták, akik anoxikus körülmények között élnek, vagy oxigénhiányos környezetben élnek, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem által közzétett online forrás szerint. A hidrogenoszómának nevezett organellát (amely a mitokondriumok nagymértékben módosított változata) használják energiatermelésük egy részéhez. Például a szexuális úton terjedő Trichomonas vaginalis parazita, amely megfertőzi az emberi hüvelyt és trichomoniasist okoz, hidrogénoszómákat tartalmaz.

táplálkozás

a protisták számos módon táplálkoznak. Simpson szerint a protisták lehetnek fotoszintetikusak vagy heterotrófok (organizmusok, amelyek szerves anyag formájában külső élelmiszerforrásokat keresnek). A heterotróf protiszták két kategóriába sorolhatók: fagotrófok és ozmotrófok. A fagotrófok sejttestüket arra használják, hogy körülvegyék és lenyeljék az ételt, gyakran más sejteket, míg az ozmotrófok felszívják a tápanyagokat a környező környezetből. “A fotoszintetikus formák közül jó néhány fagotróf is” – mondta Simpson a Live Science-nek. “Ez valószínűleg igaz például a legtöbb “alga” dinoflagellátumra. Saját plasztidjaik vannak, de boldogan esznek más szervezeteket is.”Az ilyen szervezeteket mixotrófoknak nevezik, tükrözve táplálkozási szokásaik vegyes jellegét.

reprodukció

a legtöbb Protista elsősorban aszexuális mechanizmusokon keresztül szaporodik Simpson szerint. Ez magában foglalhatja a bináris hasadást, ahol a szülő sejt két azonos sejtre vagy többszörös hasadásra bomlik, ahol a szülő sejt több azonos sejtet eredményez. Simpson hozzátette, hogy a legtöbb protistának valószínűleg van valamilyen szexuális ciklusa is, azonban, ezt csak néhány csoportban dokumentálják jól.

osztályozás: a Protozoáktól a Protistákig és azon túl

a protisták osztályozási története nyomon követi a különböző organizmusok megértését. Gyakran összetett, a Protista osztályozás hosszú története két, ma is használt kifejezést vezetett be a tudományos lexikonba: protozoonok és protisták. Ezeknek a kifejezéseknek a jelentése azonban az idő múlásával is fejlődött.

a megfigyelhető élővilág egykor szépen fel volt osztva növények és állatok között. De a különböző mikroszkopikus organizmusok felfedezése (beleértve azt is, amit ma protistaként és baktériumként ismerünk) szükségessé tette annak megértését, hogy mik voltak, és hol illeszkednek taxonómiailag.

a tudósok első ösztöne az volt, hogy ezeket az organizmusokat a növényekhez és az állatokhoz morfológiai jellemzők alapján kapcsolják össze. A kifejezés protozoon (többes szám: protozoa vagy protozoans), jelentése “korai állatok”, 1820-ban vezette be Georg A. Goldfuss természettudós, a folyóiratban megjelent 1999-es cikk szerint nemzetközi mikrobiológia. Ezt a kifejezést olyan szervezetek gyűjteményének leírására használták, mint a csillók és a korallok. 1845-re a protozoákat az állatvilág törzseként vagy részhalmazaként hozta létre német tudós Carl Theodor von Seibold. Ebbe a törzsbe tartoztak bizonyos csillók és amőbák, amelyeket von Seibold egysejtű állatként írt le. 1860-ban a protozoák fogalmát tovább finomították, és Richard Owen paleontológus taxonómiai királyságra emelte őket. Ennek a Királyságnak a tagjai protozoonok, Owen véleménye szerint, mind a növényekre, mind az állatokra jellemző tulajdonságokkal rendelkeztek.

bár az egyes osztályozások tudományos indoklása azt sugallta, hogy a protozoák a növények és állatok kezdetleges változatai voltak, nem volt tudományos bizonyíték az evolúciós kapcsolatokra ezen organizmusok között (International Microbiology, 1999). Simpson szerint manapság a “protozoa” egy kényelmi kifejezés, amelyet a protisták egy részhalmazára hivatkoznak, és nem taxonómiai csoport. “Ahhoz, hogy protozoánnak lehessen nevezni őket, nem fotoszintetikusnak és nem nagyon gombaszerűnek kell lenniük” -mondta Simpson a Live Science-nek.

a protista kifejezést, ami azt jelenti, hogy “az első vagy az ős”, 1866-ban vezette be Ernst Haeckel német tudós. A Protistát javasolta harmadik rendszertani Királyságnak, a Plantae és Animalia mellett, amely az organizmusok összes “primitív formájából” áll, beleértve a baktériumokat is (International Microbiology, 1999).

azóta a Protista királyságot sokszor finomították és újradefiniálták. Különböző szervezetek költöztek be és ki (nevezetesen a baktériumok a saját rendszertani királyságukba költöztek). John Corliss amerikai tudós az 1980-as években javasolta a Protista egyik modern iterációját. változata magában foglalta a többsejtű vörös és barna algákat, amelyeket ma is protistáknak tartanak.

a tudósok gyakran egyidejűleg vitatták meg a Királyság nevét és azt, hogy mely szervezetek jogosultak (például egy másik királyság, a Protoctista változatait javasolták az évek során). Fontos azonban megjegyezni, hogy ezekben a csoportosulásokban nincs összefüggés a taxonómia és az evolúciós kapcsolatok között. Simpson szerint ezek a csoportosulások nem voltak monofiletikusak, vagyis nem az élet fájának egyetlen, egész ágát képviselték; vagyis egy őst és annak összes leszármazottját.

a mai osztályozás elmozdult a morfológiára épülő rendszerről a genetikai hasonlóságokon és különbségeken alapuló rendszerre. Az eredmény egyfajta családfa, feltérképezve a különböző szervezetek közötti evolúciós kapcsolatokat. Ebben a rendszerben az élet három fő ága vagy “doménje” van: baktériumok, Archaea (mind prokarióta), mind Eukarya (eukarióták).

az eukarióta tartományon belül a protisták már nem egyetlen csoport. A családfa különböző ágai között újraelosztották őket. Simpson szerint ma már ismerjük a protisták közötti evolúciós kapcsolatok nagy részét, és ezek gyakran ellentmondásosak. Idézte a dinoflagellate algák példáját, amelyek szorosabban kapcsolódnak a malária parazitához, mint a kovamoszatokhoz (egy másik algacsoporthoz) vagy akár a szárazföldi növényekhez.

még mindig vannak sürgető kérdések, amelyek továbbra is fennállnak. “Egyszerűen nem tudjuk, mi volt a legkorábbi szétválás azon vonalak között, amelyek élő eukariótákhoz vezettek” – mondta Simpson a Live Science-nek. Ezt a pontot az eukarióta életfa “gyökerének” nevezik. A gyökér meghatározása megerősíti az eukarióta eredet és az azt követő evolúció megértését. Ahogy a szerző, Tom Williams a Current Biology folyóiratban megjelent 2014-es cikkében elmondta: “Az eukarióta fa esetében a gyökérpozíció kritikus fontosságú az ősi eukariótában jelen lévő gének és tulajdonságok azonosításához, ezen tulajdonságok evolúciójának nyomon követéséhez az eukarióta sugárzás során, valamint a főbb eukarióta csoportok közötti mély kapcsolatok kialakításához.”

fontosság

a protisták felelősek számos emberi betegségért, beleértve a maláriát, az alvási betegséget, az amoebic dizentériát és a trichomoniasist. A malária az emberekben pusztító betegség. A Plasmodium parazita öt faja okozza, amelyeket a női Anopheles szúnyogok továbbítanak az embereknek, a Centers for Disease Control and Prevention (CDC) szerint. A Plasmodium falciparum faj megfertőzi a vörösvérsejteket, gyorsan szaporodik és elpusztítja őket. A fertőzés azt is okozhatja, hogy a vörösvértestek tapadnak a kis erek falához. Ez potenciálisan halálos szövődményt okoz, amelyet agyi maláriának neveznek (a CDC szerint). Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) azt állítja, hogy a Plasmodium falciparum a legelterjedtebb és halálos az emberre. Legutóbbi malária – adatlapjuk szerint 2015-ben becslések szerint 438 000 haláleset történt a malária miatt a világon, amelyek többsége (90 százaléka) Afrikában történt. Bizonyos lépéseket tettek az incidencia (új esetek előfordulása) és a halálozási arány csökkentése érdekében, részben rovarirtó szerekkel kezelt szúnyoghálók ellátásával, szúnyogok permetezésével és a diagnosztika javításával. 2000 és 2015 között az incidencia aránya globálisan 37 százalékkal, a halálozási arány pedig 60 százalékkal csökkent. A WHO célja a malária megszüntetése legalább 35 országban 2030-ig.

a protiszták szintén fontos szerepet játszanak a környezetben. Az Encyclopedia of Life Sciences (Els) weboldalon közzétett 2009-es áttekintő cikk szerint a földön a fotoszintézis közel 50% – át algák végzik. Az Acta Protozoologica folyóiratban megjelent 2002-es áttekintő cikk szerint a protisták lebontóként működnek és segítenek a tápanyagok újrahasznosításában az ökoszisztémákon keresztül. Ezenkívül a különböző vízi környezetekben, köztük a nyílt vízben, a vízművekben és a szennyvízelvezető rendszerekben élő protiszták táplálják és ellenőrzik a baktériumpopulációkat (ACTA Protozoologica, 2002). “Ha kivennénk az összes protistát a világból, az ökoszisztéma nagyon gyorsan összeomlana” – mondta Simpson.

hitel: majom üzleti képek /