Wat Zijn Protisten?

protisten zijn een gevarieerde verzameling organismen. Hoewel uitzonderingen bestaan, zijn ze voornamelijk microscopisch en eencellig, of samengesteld uit een enkele cel. De cellen van protisten zijn hoogst georganiseerd met een kern en gespecialiseerde cellulaire machines genoemd organellen.

enkelvoudige organismen zoals amoeben en eencellige algen werden in één taxonomische categorie ingedeeld: het Koninkrijk Protista. Nochtans, heeft de opkomst van betere genetische informatie sindsdien tot een duidelijker begrip van evolutionaire verhoudingen tussen verschillende groepen protisten geleid, en dit classificatiesysteem werd opgeheven. Het begrijpen van protisten en hun evolutionaire geschiedenis blijft een kwestie van wetenschappelijke ontdekking en discussie.

Kenmerken

alle levende organismen kunnen grofweg worden onderverdeeld in twee groepen — prokaryoten en eukaryoten — die zich onderscheiden door de relatieve complexiteit van hun cellen. In tegenstelling tot prokaryotic cellen, zijn eukaryotic cellen hoogst georganiseerd. Bacteriën en archaea zijn prokaryoten, terwijl alle andere levende organismen-protisten, planten, dieren en schimmels — eukaryoten zijn.

veel verschillende organismen, waaronder algen, amoeben, ciliaten (zoals paramecium) passen bij de algemene naam protist. “De eenvoudigste definitie is dat protisten zijn alle eukaryotische organismen die geen dieren, planten of schimmels,” zei Alastair Simpson, een professor in de afdeling biologie van Dalhousie University. De overgrote meerderheid van protisten zijn eencellige of vorm kolonies bestaande uit een of een paar verschillende soorten cellen, volgens Simpson. Hij legde verder uit dat er voorbeelden zijn van meercellige protisten onder bruine algen en bepaalde rode algen.

cellen

net als alle eukaryotische cellen hebben protisten een karakteristiek centraal compartiment, de nucleus genaamd, dat hun genetisch materiaal herbergt. Zij hebben ook gespecialiseerde cellulaire machines genoemd organellen die gedefinieerde functies binnen de cel uitvoeren. Fotosynthetische protisten zoals de verschillende algensoorten bevatten plastiden. Deze organellen dienen als de plaats van fotosynthese (het proces van het oogsten van zonlicht om voedingsstoffen in de vorm van koolhydraten te produceren). De plastiden van sommige protisten zijn vergelijkbaar met die van planten. Volgens Simpson hebben andere protisten plastiden die verschillen in kleur, het repertoire van fotosynthetische pigmenten en zelfs het aantal membranen dat de organel omsluit, zoals in het geval van diatomeeën en dinoflagellaten, die fytoplankton in de Oceaan vormen.

De meeste protisten hebben mitochondriën, het organel dat energie genereert voor cellen om te gebruiken. De uitzonderingen zijn sommige protisten die leven in anoxische omstandigheden, of omgevingen zonder zuurstof, volgens een online bron gepubliceerd door de Universiteit van Californië, Los Angeles. Ze gebruiken een organel genaamd het hydrogenosoom (dat is een sterk gewijzigde versie van mitochondriën) voor sommige van hun energieproductie. Zo bevat de seksueel overdraagbare parasiet Trichomonas vaginalis, die de menselijke vagina infecteert en trichomoniasis veroorzaakt, hydrogenosomen.

voeding

protisten krijgen voeding op een aantal manieren. Volgens Simpson kunnen protisten fotosynthetische of heterotrofen zijn (organismen die externe bronnen van voedsel zoeken in de vorm van organisch materiaal). Heterotrofe protisten vallen op hun beurt in twee categorieën: fagotrofen en osmotrofen. Phagotrofen gebruiken hun cellichaam om voedsel te omringen en op te slikken, vaak andere cellen, terwijl osmotrofen voedingsstoffen uit de omgeving absorberen. “Heel wat van de fotosynthetische vormen zijn ook fagotroop,” Simpson vertelde Live Science. “Dit geldt waarschijnlijk voor de meeste ‘algen’ dinoflagellaten bijvoorbeeld. Ze hebben hun eigen plastiden, maar zullen ook graag andere organismen eten.”Dergelijke organismen worden mixotrofen genoemd, als gevolg van de gemengde aard van hun voedingsgewoonten.

reproductie

De meeste protisten reproduceren voornamelijk via aseksuele mechanismen volgens Simpson. Dit kan binaire splitsing omvatten, waar een oudercel in twee identieke cellen of veelvoudige splitsing splitst, waar de oudercel tot veelvoudige identieke cellen leidt. Simpson voegde eraan toe dat de meeste protisten waarschijnlijk ook een soort van seksuele cyclus hebben, maar dit is alleen goed gedocumenteerd in sommige groepen.

classificatie: van Protozoa tot Protista en verder

De classificatiegeschiedenis van protisten toont ons begrip van deze diverse organismen. Vaak complex, introduceerde de lange geschiedenis van de protistenclassificatie twee termen, die nog steeds worden gebruikt, in het wetenschappelijke lexicon: protozoa en protisten. De Betekenis van deze termen is echter ook in de loop van de tijd geëvolueerd.

de waarneembare levende wereld was ooit netjes verdeeld tussen planten en dieren. Maar de ontdekking van verschillende microscopische organismen (waaronder wat we nu kennen als Protisten en bacteriën) bracht de noodzaak naar voren om te begrijpen wat ze waren, en waar ze taxonomisch passen.het eerste instinct van wetenschappers was om deze organismen te relateren aan planten en dieren door te vertrouwen op morfologische kenmerken. De term protozoa (meervoud: protozoa of protozoa), wat “vroege dieren” betekent, werd geïntroduceerd in 1820 door natuurkundige Georg A. Goldfuss, volgens een artikel uit 1999 gepubliceerd in het tijdschrift International Microbiology. Deze term werd gebruikt om een verzameling organismen te beschrijven, waaronder ciliaten en koralen. In 1845 werd Protozoa door de Duitse wetenschapper Carl Theodor von Seibold opgericht als een stam of deelgroep van het dierenrijk. Deze stam omvatte bepaalde ciliaten en amoeben, die door von Seibold werden beschreven als eencellige dieren. In 1860 werd het concept van protozoën verder verfijnd en werden ze door paleontoloog Richard Owen tot het niveau van een taxonomisch Koninkrijk verheven. De leden van dit Koninkrijk Protozoa, naar Owen ‘ s mening, hadden kenmerken gemeen met zowel planten als dieren. hoewel de wetenschappelijke grondgedachte achter elk van deze classificaties impliceerde dat protozoën rudimentaire versies van planten en dieren waren, was er geen wetenschappelijk bewijs voor de evolutionaire relaties tussen deze organismen (International Microbiology, 1999). Volgens Simpson is “protozoa” tegenwoordig een term van gemak die wordt gebruikt in verwijzing naar een subset van protisten, en is het geen taxonomische groep. “Om een protozoaan te worden genoemd, moeten ze niet-fotosynthetisch zijn en niet erg schimmel-achtig,” vertelde Simpson aan Live Science.de term protista, die “de eerste van alles of primordiaal” betekent, werd in 1866 geïntroduceerd door de Duitse wetenschapper Ernst Haeckel. Hij stelde Protista voor als een derde taxonomisch Koninkrijk, naast Plantae en Animalia, bestaande uit alle “primitieve vormen” van organismen, inclusief bacteriën (International Microbiology, 1999).

sindsdien is het Koninkrijk Protista vele malen verfijnd en opnieuw gedefinieerd. Verschillende organismen bewogen in en uit (met name, bacteriën verplaatst naar een taxonomisch Koninkrijk van hun eigen). De Amerikaanse wetenschapper John Corliss stelde in de jaren tachtig een van de moderne iteraties van Protista voor, waaronder de meercellige rode en bruine algen, die tot op de dag van vandaag als protisten worden beschouwd.wetenschappers hebben vaak gelijktijdig gediscussieerd over de namen van het Koninkrijk en welke organismen in aanmerking kwamen (bijvoorbeeld, versies van nog een ander koninkrijk, Protoctista, werden door de jaren heen voorgesteld). Het is echter belangrijk op te merken dat er in deze groepen geen correlatie bestaat tussen taxonomie en evolutionaire relaties. Volgens Simpson waren deze groeperingen niet monofyletisch, wat betekent dat ze geen enkele, hele tak van de levensboom vertegenwoordigden; dat wil zeggen, een voorouder en al zijn afstammelingen.

de huidige classificatie is verschoven van een op morfologie gebaseerd systeem naar een systeem gebaseerd op genetische overeenkomsten en verschillen. Het resultaat is een soort stamboom, die evolutionaire relaties tussen verschillende organismen in kaart brengt. In dit systeem zijn er drie belangrijke takken of “domeinen” van het leven: bacteriën, Archaea (zowel prokaryotic) en Eukarya (de eukaryotes).

binnen het eukaryotische domein vormen de protisten niet langer een enkele groep. Ze zijn herverdeeld over verschillende takken van de stamboom. Volgens Simpson kennen we nu de meeste evolutionaire relaties tussen Protisten, en deze zijn vaak contra-intuïtief. Hij noemde het voorbeeld van dinoflagellaatalgen, die nauwer verwant zijn aan de malariaparasiet dan aan diatomeeën (een andere groep algen) of zelfs aan landplanten.

Er zijn nog steeds prangende vragen die overblijven. “We weten gewoon niet wat de vroegste splitsing was onder de geslachten die hebben geleid tot levende eukaryotes,” Simpson vertelde Live Science. Dit punt wordt de “wortel” van de eukaryotische levensboom genoemd. Het aanwijzen van de wortel zal het begrip van eukaryotische oorsprong en hun daaropvolgende evolutie cement. Zoals auteur Tom Williams zei in een 2014 artikel gepubliceerd in het tijdschrift Current Biology, “voor de eukaryotic boom, de wortelpositie is van cruciaal belang voor het identificeren van de genen en eigenschappen die aanwezig kunnen zijn geweest in de voorouderlijke eukaryote, voor het traceren van de evolutie van deze eigenschappen door de eukaryotic straling, en voor het vaststellen van de diepe relaties tussen de belangrijkste eukaryotic groepen.”

belang

protisten zijn verantwoordelijk voor een verscheidenheid aan ziekten bij de mens, waaronder malaria, slaapziekte, amoebische dysenterie en trichomoniasis. Malaria bij de mens is een verwoestende ziekte. Het wordt veroorzaakt door vijf soorten van de parasiet Plasmodium, die worden overgedragen op de mens door vrouwelijke Anopheles muggen, volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC). De soort Plasmodium falciparum infecteert rode bloedcellen, vermenigvuldigt zich snel en vernietigt ze. Infectie kan er ook voor zorgen dat rode bloedcellen aan de wanden van kleine bloedvaten blijven plakken. Dit leidt tot een potentieel fatale complicatie genaamd cerebrale malaria (volgens de CDC). De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) stelt dat Plasmodium falciparum het meest voorkomt en dodelijk is voor mensen. Volgens hun recente malaria factsheet waren er in 2015 naar schatting 438.000 sterfgevallen als gevolg van malaria in de wereld, waarvan de meerderheid (90 procent) in Afrika plaatsvond. Er zijn bepaalde stappen gezet om de incidentie (het voorkomen van nieuwe gevallen) en de sterfte te verminderen, onder meer door met insecticiden behandelde muskietennetten te leveren, muggen te besproeien en de diagnostiek te verbeteren. Tussen 2000 en 2015 daalde de incidentie met 37 procent wereldwijd en de mortaliteit daalde met 60 procent wereldwijd. De WHO heeft als doel malaria tegen 2030 in ten minste 35 landen te elimineren.

protisten spelen ook een belangrijke rol in het milieu. Volgens een 2009 review artikel gepubliceerd op de Encyclopedia of Life Sciences (eLS) website, bijna 50 procent van de fotosynthese op aarde wordt uitgevoerd door algen. Protisten fungeren als decomposers en helpen bij het recyclen van voedingsstoffen via ecosystemen, volgens een recensie artikel uit 2002 gepubliceerd in het tijdschrift ACTA Protozoologica. Daarnaast voeden protisten in verschillende aquatische omgevingen, waaronder het open water, waterwerken en rioleringsystemen, bacteriële populaties en controleren deze (ACTA Protozoologica, 2002). “Als je alle protisten uit de wereld, het ecosysteem zou instorten echt snel,” Simpson zei.

Credit: Monkey Business Images |