Ce Sunt Protiștii?

Protiștii sunt o colecție diversă de organisme. Deși există excepții, acestea sunt în primul rând microscopice și unicelulare sau alcătuite dintr-o singură celulă. Celulele protiștilor sunt foarte organizate cu un nucleu și mașini celulare specializate numite organite.

la un moment dat, organisme simple, cum ar fi amoebele și algele unicelulare, au fost clasificate împreună într-o singură categorie taxonomică: Regatul Protista. Cu toate acestea, apariția unor informații genetice mai bune a dus de atunci la o înțelegere mai clară a relațiilor evolutive între diferite grupuri de protiști, iar acest sistem de clasificare a fost făcut defunct. Înțelegerea protiștilor și a istoriei lor evolutive continuă să fie o chestiune de descoperire și discuție științifică.

caracteristici

toate organismele vii pot fi împărțite în două grupe — procariote și eucariote — care se disting prin complexitatea relativă a celulelor lor. Spre deosebire de celulele procariote, celulele eucariote sunt foarte organizate. Bacteriile și archaea sunt procariote, în timp ce toate celelalte organisme vii — protiști, plante, animale și ciuperci — sunt eucariote.

multe organisme diverse, inclusiv alge, amibe, ciliate (cum ar fi parameciul) se potrivesc cu porecla generală a protistului. „Cea mai simplă definiție este că protiștii sunt toate organismele eucariote care nu sunt animale, plante sau ciuperci”, a spus Alastair Simpson, profesor la Departamentul de biologie de la Universitatea Dalhousie. Marea majoritate a protiștilor sunt colonii unicelulare sau formează formate din unul sau câteva tipuri distincte de celule, potrivit lui Simpson. El a explicat în continuare că există exemple de protiști multicelulari printre algele brune și anumite alge roșii.

celule

ca toate celulele eucariote, cele ale protiștilor au un compartiment central caracteristic numit nucleu, care găzduiește materialul lor genetic. De asemenea, au mașini celulare specializate numite organite care execută funcții definite în interiorul celulei. Protiștii fotosintetici, cum ar fi diferitele tipuri de alge, conțin plastide. Aceste organite servesc ca loc de fotosinteză (procesul de recoltare a luminii solare pentru a produce nutrienți sub formă de carbohidrați). Plastidele unor protiști sunt similare cu cele ale plantelor. Potrivit lui Simpson, alții protiști au plastide care diferă prin culoare, repertoriul pigmenților fotosintetici și chiar numărul de membrane care înconjoară organelle, ca în cazul diatomeelor și dinoflagelatelor, care constituie fitoplancton în ocean.

majoritatea protiștilor au mitocondrii, organelle care generează energie pentru celule. Excepțiile sunt unii protiști care trăiesc în condiții anoxice sau medii lipsite de oxigen, potrivit unei resurse online publicate de Universitatea din California, Los Angeles. Ei folosesc un organet numit hidrogenozom (care este o versiune foarte modificată a mitocondriilor) pentru o parte din producția lor de energie. De exemplu, parazitul cu transmitere sexuală Trichomonas vaginalis, care infectează vaginul uman și provoacă trichomoniasis, conține hidrogenozomi.

nutriție

Protiștii câștigă nutriție în mai multe moduri. Potrivit lui Simpson, protiștii pot fi fotosintetici sau heterotrofi (organisme care caută surse externe de hrană sub formă de material organic). La rândul lor, protiștii heterotrofici se încadrează în două categorii: fagotrofe și osmotrofe. Fagotrofii își folosesc corpul celular pentru a înconjura și înghiți alimente, adesea alte celule, în timp ce osmotrofii absorb nutrienții din mediul înconjurător. „Destul de multe dintre formele fotosintetice sunt, de asemenea, fagotrofe”, a spus Simpson pentru Live Science. „Acest lucru este probabil adevărat pentru majoritatea dinoflagelatelor „algale”, de exemplu. Ei au propriile lor plastide, dar vor mânca fericit și alte organisme.”Astfel de organisme se numesc mixotrofe, reflectând natura mixtă a obiceiurilor lor nutriționale.

reproducerea

majoritatea protiștilor se reproduc în primul rând prin mecanisme asexuale conform lui Simpson. Aceasta poate include fisiunea binară, unde o celulă părinte se împarte în două celule identice sau fisiune multiplă, unde celula Părinte dă naștere la mai multe celule identice. Simpson a adăugat că majoritatea protiștilor au probabil și un fel de ciclu sexual, cu toate acestea, acest lucru este bine documentat doar în unele grupuri.

clasificare: de la protozoare la Protista și dincolo de

istoria clasificării protiștilor urmărește înțelegerea noastră a acestor organisme diverse. Adesea complexă, lunga istorie a clasificării protiste a introdus doi termeni, folosiți și astăzi, în lexiconul științific: protozoare și protiști. Cu toate acestea, semnificația acestor Termeni a evoluat și în timp.

lumea vie observabilă a fost odată împărțită între plante și animale. Dar descoperirea diferitelor organisme microscopice (inclusiv ceea ce știm acum ca protiști și bacterii) a adus nevoia de a înțelege ce erau și unde se potrivesc taxonomic.

primul instinct al oamenilor de știință a fost acela de a relaționa aceste organisme cu plantele și animalele bazându-se pe caracteristicile morfologice. Termenul protozoan (plural: protozoare sau protozoare), care înseamnă „animale timpurii”, a fost introdus în 1820 de naturalistul Georg A. Goldfuss, potrivit unui articol din 1999 publicat în revista Microbiologie Internațională. Acest termen a fost folosit pentru a descrie o colecție de organisme, inclusiv ciliați și corali. Până în 1845, protozoarele au fost stabilite ca un filum sau subset al regnului animal de către omul de știință german Carl Theodor von Seibold. Acest filum a inclus anumite ciliate și amibe, care au fost descrise de von Seibold ca animale unicelulare. În 1860, conceptul de protozoare a fost rafinat în continuare și au fost ridicate la nivelul unui regat taxonomic de către paleontologul Richard Owen. Membrii acestui regat protozoare, în opinia lui Owen, aveau caracteristici comune atât plantelor, cât și animalelor. deși rațiunea științifică din spatele fiecăreia dintre aceste clasificări presupunea că protozoarele erau versiuni rudimentare ale plantelor și animalelor, nu existau dovezi științifice ale relațiilor evolutive dintre aceste organisme (International Microbiology, 1999). Potrivit lui Simpson, în zilele noastre” protozoare ” este un termen de comoditate folosit cu referire la un subset de protiști și nu este un grup taxonomic. „Pentru a fi numite protozoare, ele trebuie să fie non-fotosintetice și nu foarte asemănătoare ciupercilor”, a spus Simpson pentru Live Science.

termenul protista, care înseamnă „primul dintre toate sau primordial”, a fost introdus în 1866 de către omul de știință german Ernst Haeckel. El a sugerat Protista ca al treilea regat taxonomic, pe lângă Plantae și Animalia, format din toate „formele primitive” de organisme, inclusiv bacteriile (Microbiologie Internațională, 1999).

de atunci, Regatul Protista a fost rafinat și redefinit de multe ori. Diferite organisme s-au mutat și au ieșit (în special, bacteriile s-au mutat într-un regat taxonomic propriu). Omul de știință american John Corliss a propus una dintre iterațiile moderne ale Protista în anii 1980. versiunea sa a inclus algele roșii și brune multicelulare, care sunt considerate a fi protiste chiar și astăzi.

oamenii de știință, adesea concomitent, au dezbătut numele Regatului și care organisme erau eligibile (de exemplu, versiuni ale unui alt regat, Protoctista a fost propus de-a lungul anilor). Cu toate acestea, este important de remarcat lipsa de corelație între taxonomie și relațiile evolutive în aceste grupări. Potrivit lui Simpson, aceste grupări nu erau monofiletice, ceea ce înseamnă că nu reprezentau o singură ramură întreagă a arborelui vieții; adică un strămoș și toți descendenții săi.

clasificarea de astăzi s-a mutat de la un sistem construit pe morfologie la unul bazat pe asemănări și diferențe genetice. Rezultatul este un fel de arbore genealogic, care cartografiază relațiile evolutive dintre diferite organisme. În acest sistem există trei ramuri principale sau” domenii ” ale vieții: bacterii, Archaea (ambele procariote) și Eucarya (eucariotele).

în domeniul eucariot, protiștii nu mai sunt un singur grup. Acestea au fost redistribuite între diferite ramuri ale arborelui genealogic. Potrivit lui Simpson, acum cunoaștem majoritatea relațiilor evolutive dintre protiști, iar acestea sunt adesea contraintuitive. El a citat exemplul algelor dinoflagelate, care sunt mai strâns legate de parazitul malariei decât de diatome (un alt grup de alge) sau chiar de plantele terestre.

totuși, există întrebări presante care rămân. „Pur și simplu nu știm care a fost cea mai timpurie scindare dintre descendențele care au dus la eucariote VII”, a spus Simpson pentru Live Science. Acest punct este numit „rădăcina” arborelui eucariot al vieții. Identificarea rădăcinii va cimenta înțelegerea originilor eucariote și evoluția lor ulterioară. După cum a spus autorul Tom Williams într-un articol din 2014 publicat în revista Current Biology, „pentru arborele eucariot, poziția rădăcinii este esențială pentru identificarea genelor și trăsăturilor care ar fi putut fi prezente în eucariotul ancestral, pentru urmărirea evoluției acestor trăsături de-a lungul radiației eucariote și pentru stabilirea relațiilor profunde între grupurile majore eucariote.”

importanță

Protiștii sunt responsabili pentru o varietate de boli umane, inclusiv malaria, boala somnului, dizenteria amoebică și trichomoniaza. Malaria la om este o boală devastatoare. Este cauzată de cinci specii de Plasmodium parazit, care sunt transmise oamenilor de țânțarii Anopheles feminini, potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC). Specia Plasmodium falciparum infectează celulele roșii din sânge, se înmulțește rapid și le distruge. Infecția poate provoca, de asemenea, lipirea globulelor roșii de pereții vaselor mici de sânge. Acest lucru creează o complicație potențial fatală numită malarie cerebrală (conform CDC). Organizația Mondială a Sănătății (OMS) afirmă că Plasmodium falciparum este cel mai răspândit și letal pentru oameni. Conform fișei lor recente privind malaria, în 2015 s-au estimat 438.000 de decese cauzate de malarie în lume, dintre care majoritatea (90%) au avut loc în Africa. S-au făcut anumite progrese în reducerea ratelor de incidență (apariția de cazuri noi) și a ratelor mortalității în parte prin furnizarea de plase de țânțari tratate cu insecticide, pulverizarea țânțarilor și îmbunătățirea diagnosticului. Între 2000 și 2015, rata incidenței a scăzut cu 37% la nivel global, iar rata mortalității a scăzut cu 60% la nivel global. OMS are ca obiectiv eliminarea malariei în cel puțin 35 de țări până în 2030.

Protiștii joacă, de asemenea, un rol important în mediu. Potrivit unui articol de revizuire din 2009 publicat pe site-ul Encyclopedia of Life Sciences (eLS), aproape 50% din fotosinteza de pe Pământ este realizată de alge. Protiștii acționează ca descompunători și ajută la reciclarea nutrienților prin ecosisteme, potrivit unui articol de revizuire din 2002 publicat în revista ACTA Protozoologica. În plus, protiștii din diverse medii acvatice, inclusiv apa deschisă, instalațiile de apă și sistemele de eliminare a apelor uzate se hrănesc și controlează populațiile bacteriene (ACTA Protozoologica, 2002). „Dacă ai scoate toți protiștii din lume, ecosistemul s-ar prăbuși foarte repede”, a spus Simpson.

credit: imagini de afaceri maimuță /