KRÓLESTWO PROTISTÓW: CHARAKTERYSTYKA, KLASYFIKACJA, PRZYKŁADY - BIOLOGIA

Brytania protist składa się z organizmów jednokomórkowych eukariotycznych, które nie mogą być uwzględnione w pozostałych trzech królestw: eukariotycznych roślin, grzybów i zwierząt. Obejmuje szereg przeważnie mikroskopijnych i eukariotycznych organizmów, w tym śluzowce, pierwotniaki i niektóre glony.

Termin ten został zaproponowany przez niemieckiego zoologa Ernsta Haeckela w celu objęcia niższych organizmów z prymitywnym jądrem, pozbawionym błony jądrowej, do bardziej złożonych osobników z dobrze zdefiniowanym jądrem.

Różne rodzaje protistów

Protisty to heterogeniczna grupa, której różnorodność strukturalna nie występuje w żadnej innej linii organizmu. Dlatego mają bardzo niewiele ogólnych i unikalnych cech, które je wyróżniają. Ich różnorodność jest tak duża, że przypominają grzyby, rośliny, a nawet zwierzęta.

Pod względem wielkości są niezwykle zróżnicowane, począwszy od organizmów, których nie można wykryć gołym okiem, po glony osiągające kilka metrów długości.

Ogólnie rzecz biorąc, organizmy należące do tego królestwa są jednokomórkowe, chociaż istnieją gatunki wielokomórkowe, a niektóre żyją w koloniach. Na poziomie komórkowym są bardzo złożone, ponieważ muszą wypełniać wszystkie podstawowe funkcje życiowe organizmu wielokomórkowego w przestrzeni odpowiadającej pojedynczej komórce.

W przeszłości klasyfikacja wszystkich tych organizmów była ograniczona do królestwa protistów. Obecnie wizja królestwa protistów uważana jest za przestarzałą, ponieważ współczesna systematyka zmieniła klasyfikację eukariontów. Zgodnie z zasadami szkoły kladystów grupa „protistów” nie powinna być akceptowana, ponieważ jest parafiletyczna.

Parafilia - zbiór organizmów, który zawiera ostatniego wspólnego przodka, ale nie wszystkich potomków - grupy sugeruje, że niektóre protisty są bardziej spokrewnione z grupą roślin, grzybów i zwierząt niż z innymi protistami. Z tego powodu rozważa się teraz kilka oddzielnych linii rodowych.

Niektóre przykłady protistów to Paramecium, organizm orzęsiony, którego kształt przypomina pantofelek, oraz pasożyt wiciowaty Trypanosoma cruzi, czynnik wywołujący chorobę Chagasa.

Charakterystyka królestwa protistów

Kilka przykładów organizmów protystów. Alejandro Porto, za pośrednictwem Wikimedia Commons

To bardzo zróżnicowane królestwo

Charakteryzują się dużą różnorodnością funkcjonalną i strukturalną. Główną ich wspólną cechą jest to, że większość z nich jest jednokomórkowa i nie są to zwierzęta, rośliny ani grzyby.

Są grupą polifiletyczną

Królestwo protistów to grupa, która pochodzi z ewolucji z różnych grup przodków. Organizmy te są polifiletyczne, ponieważ nie wszystkie pochodzą od wspólnego przodka. Z tego powodu nie można określić cech, które je w ogóle determinują.

Można powiedzieć, że cechy wspólne dla protistów to utrzymanie bardzo prostej struktury i wszystkich cech typowych dla organizmów eukariotycznych.

Większość protistów jest jednokomórkowa

Organizmy w królestwie protistów są zwykle jednokomórkowe o dość prostej strukturze. Prawie wszyscy członkowie tego królestwa są organizmami niewidocznymi gołym okiem i zwykle są identyfikowani przez mikroskop.

Istnieją pewne glony, zwłaszcza algi czerwone i brunatne, które mają nieco bardziej złożoną organizację, tworząc prawie tkankę lub kompozycję tkankową.

Mogą również tworzyć kolonie osobników, które zachowują się tak, jakby były pojedynczym organizmem, ale nie stają się tkanką.

Są organizmami eukariotycznymi

Eukariota to organizm ze złożoną komórką, w której materiał genetyczny jest zorganizowany w błonie lub jądrze jądrowym.

Eukarionty obejmują zwierzęta, rośliny i grzyby, z których wszystkie są w większości wielokomórkowe, a także różne grupy, które są zbiorczo klasyfikowane jako protisty (które zwykle są jednokomórkowe).

Podobnie jak wszystkie komórki eukariotyczne, protisty mają charakterystyczny centralny przedział zwany jądrem, w którym znajduje się ich materiał genetyczny. Posiadają również wyspecjalizowaną maszynerię komórkową zwaną organellami, która pełni określone funkcje w komórce.

Fotosyntetyczne protisty, podobnie jak różne rodzaje glonów, zawierają plastydy. Te organelle są miejscem, w którym zachodzi fotosynteza (proces pochłaniania światła słonecznego w celu wytworzenia składników odżywczych w postaci węglowodanów).

Plastydy niektórych protistów są podobne do plastydów roślin. Inne protisty mają plastydy różniące się kolorem, repertuarem barwników fotosyntetycznych i liczbą błon otaczanych przez organelle.

Natomiast prokarionty to organizmy, takie jak bakterie, którym brakuje jądra komórkowego i innych złożonych struktur komórkowych.

Środowisko wodne lub wilgotne

Protisty nie mają układu oddechowego. Mechanizm oddychania odbywa się poprzez dyfuzję gazów przez błonę plazmatyczną.

Występuje głównie w procesie tlenowym, ale niektóre protisty żyjące w przewodzie pokarmowym zwierząt funkcjonują ściśle w procesie beztlenowym.

Oddychanie beztlenowe jest najprostsze i występuje przy braku tlenu. Ten rodzaj oddychania różni się od codziennej wentylacji ludzi lub zwierząt. Jest to proces chemiczny, w którym energia jest uwalniana z substancji spożywczych, takich jak glukoza czy cukry.

Oddychanie tlenowe potrzebuje tlenu do funkcjonowania. Większość reakcji chemicznych zachodzi w mitochondriach.

Zróżnicowana lokomocja

Większość protistów jest obdarzona mobilnością i może poruszać się pełzając, pseudonóżami lub wici i rzęskami.

Rzęski i wici to struktury mikrotubul, które pomagają im poruszać się w wilgotnym środowisku.

Inne protisty poruszają się przez tymczasowe rozszerzenia ich cytoplazmy, znane jako pseudopodia. Te rozszerzenia pozwalają również protistom na chwytanie innych organizmów, którymi się żywią.

Mogą to być organizmy chorobotwórcze

Istnieje grupa protistów, które ze względu na swoje cechy działają jak patogeny u roślin, zwierząt i ludzi. Wśród nich są:

-Czerwonka trzustki, która jest infekcją jelitową wywołaną przez rodzaj ameby zwanej Entamoeba hystolytica.

- Choroba Chagasa, wywoływana przez Trypanosoma cruzi, wiciowca, który zaraża ludzi przez owada (robaka pyska).

-Malaria lub malaria, wywoływana przez plazmodium, protistę przenoszonego przez ukąszenia zakażonych komarów.

Odżywianie

Sposób żywienia tych organizmów jest tak różnorodny, jak ich członków. Mogą być autotroficzne lub heterotroficzne. Niektóre osoby mogą karmić się obiema formami w sposób fakultatywny.

Autotrofy

Organizmy autotroficzne, podobnie jak rośliny, są zdolne do syntetyzowania własnego pożywienia z nieorganicznego podłoża. Jednym ze sposobów przekształcenia związku nieorganicznego w materię organiczną jest fotosynteza. Proces ten zachodzi w chloroplastach i wymaga obecności światła słonecznego.

Niektóre protisty zdolne do syntetyzowania własnego pożywienia poprzez fotosyntezę to euglena (Euglena gracilis) i Volvox aureus. Ten ostatni organizm ma zdolność tworzenia kolonii, są zgrupowane w galaretowatej macierzy, a każdy osobnik nazywany jest zooidem.

Euglena i inne gatunki, takie jak Ochromonas mutabilis i Petalomonas mediocanellata, są zdolne do stosowania więcej niż jednego rodzaju składników odżywczych w tym samym czasie lub przy różnych okazjach.

Heterotrofy

Natomiast heterotrofy pozyskują cząsteczki organiczne niezbędne do ich odżywiania z innych źródeł.

Ta forma pożywienia jest znacznie bardziej zróżnicowana i może wystąpić ze względu na zjawisko fagocytozy, w którym organizm jednokomórkowy otacza cząstkę pokarmu swoją błoną komórkową i pozostaje uwięziony w komórce. Niektóre przykłady to Amoeba histolytica i Paramecium caudatum.

Ponadto są zdolne do konsumowania rozkładającej się materii i ten sposób żywienia nazywany jest „saprobiotycznym”. W zależności od rodzaju materii można je wyróżnić na saprofityczne i saprozoiczne. Pierwsza grupa zjada rozkładające się rośliny, a druga zjada zwierzęta. Niektóre przykłady to Astasia klebsi i Polytoma uvella.

W tej grupie organizmów odnotowano również organizmy koprozoiczne żywiące się odchodami, wśród nich Oikomonas thermo, Bodo caudatus i Copromonas subtilis.

Reprodukcja

Organizmy z królestwa protistów mogą rozmnażać się bezpłciowo poprzez mitozę, po której następują procesy dwudzielności, pączkowania lub podziałów lub form płciowych.

Rozmnażanie bezpłciowe

Pączkowanie jest formą rozmnażania bezpłciowego i polega na tworzeniu guzków u pojedynczego rodzica lub matki. Ten nawis komórkowy zaczyna rosnąć i rozwijać się.

Gdy osiągnie wymagany rozmiar, może oddzielić się od matki, tworząc w ten sposób nowy organizm. Możliwe jest również, że przywiązuje się do niej nowy organizm.

Podobnie, rozszczepienie binarne jest innym sposobem rozmnażania bezpłciowego. Zjawisko to zaczyna się od replikacji DNA, następnie cytoplazma dzieli się, dając początek dwóm komórkom potomnym. W zależności od sposobu, w jaki następuje podział, proces może być regularny, przy czym dwie komórki potomne mają podobną wielkość, podłużne lub poprzeczne.

Innym rodzajem rozmnażania bezpłciowego jest fragmentacja, w której jednostka jest w stanie podzielić się na części, a każda z nich jest w stanie wygenerować odrębną osobę.

Rozmnażanie płciowe

Z drugiej strony istnieją gatunki, które mogą tworzyć swoje gamety w procesie mitozy. Komórki płciowe mogą łączyć się w standardowym procesie zapłodnienia lub może wystąpić samozapłodnienie.

W większości wiciowców, alg, ameboidów i niektórych pasożytów mogą rozmnażać się płciowo przez zapłodnienie gamet.

Natomiast orzęski rozmnażają się głównie przez koniugację, która polega na wymianie informacji genetycznej.

Istnieje zjawisko zwane przemianą pokoleń, w którym faza haploidalna przeplata się z fazą diploidalną.

Pochodzenie

Protisty to organizmy, które często pozostają niezauważone, ponieważ są mikroskopijnymi istotami. Mają jednak kluczowe znaczenie dla życia w rzekach i morzach, ponieważ stanowią pożywienie w łańcuchu zwierząt.

Trudno jest wiedzieć, która komórka eukariotyczna powstała na świecie jako pierwsza. Mimo to naukowcy twierdzą, że istniał protista przodek, który wyewoluował, tworząc kolonie, znane jako otwornice.

Uważa się, że źródłem tego królestwa były eukariotyczne jednokomórkowe organizmy, które z czasem i dzięki prawom natury przekształciły się w proste kolonie, a następnie w bardziej złożone grupy.

Metabolizm

Królestwo protistów ma pochodzenie tlenowe, co oznacza, że organizmy wykorzystują tlen do pozyskiwania energii z substancji organicznych.

Pomimo tej cechy, niektórzy rozwinęli wtórną zdolność metabolizmu beztlenowego do przetrwania w siedliskach o niskiej zawartości tlenu.

Klasyfikacja

Występują głównie trzy grupy protistów: pierwotniaki, euglenozoa i archaezoa.

Pierwotniaki lub pierwotniaki

Są to jednokomórkowe organizmy o mikroskopijnych rozmiarach, które zwykle żyją w obszarach wilgotnych lub wodnych. Mają wolne życie i mają heterotroficzny metabolizm.

Organizmy te oddychają przez ścianę komórkową, więc są zwykle wrażliwe na niedobór tlenu. Chociaż składają się z pojedynczej komórki, podobnie jak eukarionty z metazoans, mogą tworzyć kolonie.

Jednak każdy osobnik zachowuje się inaczej i nie jest zależny od swojej grupy, aby przetrwać, ta cecha pozwala im funkcjonować, jeśli kolonia zostanie rozdzielona.

Ciało tych organizmów przybiera różne formy. Czasami nie mają osłony, jak to ma miejsce w przypadku ameb; w innych występuje pokrycie szkieletowe.

Mają zdolność do otorbienia, która może być używana jako metoda ochrony przed niedoborem wody lub do celów reprodukcyjnych.

Głównym źródłem pożywienia dla pierwotniaków są bakterie, inne organizmy i szczątki organiczne, które trawią przez wakuolę przewodu pokarmowego, a których niestrawne części są wydalane przez tę samą wakuolę, zwaną wakuolą kałową.

Jeśli chodzi o rozmnażanie, może być seksualne lub bezpłciowe. Prawie wszystkie pierwotniaki używają formy bezpłciowej do duplikowania się.

Proces polega na podziale organizmu na dwie lub więcej komórek potomnych. Jeśli te komórki są podobne, nazywa się to rozszczepieniem binarnym. Jeśli jednak jeden jest mniejszy od drugiego, to pączkuje.

Grupa pierwotniaków lub pierwotniaków jednocześnie dzieli się na grupy polifiletyczne, takie jak:

- Rhizopods

Są to amebiczne protozzos. Są przenoszone przez tymczasowe wyrostki z ich powierzchni, zwane pseudonóżami.

Są to deformacje cytoplazmy i błony komórkowej, które występują w kierunku przemieszczenia i przeciągają resztę ciała.

- Orzęski

Są to organizmy otoczone rzęskami, strukturami nitkowatymi, które mają złożoną strukturę wewnętrzną: mogą otaczać całą lub część komórki.

Przez rzęski mogą się poruszać, a także wytwarzać prądy, aby umieścić jedzenie w ustach.

- Flaggles

Ma jedną lub więcej wici; to znaczy włókna dłuższe niż rzęski, których ruch pomaga w poruszaniu komórką.

Składają się z form jednokomórkowych bez ścian komórkowych i występują w niewielkich ilościach.

- Sporozoans

Są pasożytami w fazie wielokrotnego podziału. Nie mają dużej mobilności, co powoduje, że istnieje kilka grup bez relacji.

Euglenozoa lub chromist

Są protistami posiadającymi mitochondria. Mają cechy podobne do roślin, ponieważ niektóre są fotosyntetyczne i zawierają chloroplasty.

Są biczowate i jednokomórkowe w zmienny sposób, co oznacza, że mogą przechodzić ze stanu nieruchomego, zmieniając kształt w kulisty i ulegając inkrustacji. Wiele razy łączą się w kolonie. W tym przypadku każda komórka może być połączona galaretowatą, siedzącą lub wolną macierzą.

Te organizmy żywią się mniejszymi, takimi jak bakterie. W przypadku tych, które mają chloroplasty, odżywiane są również przez wchłanianie.

Euglenozoa mają dwie wici: jedną do przodu i jedną do tyłu. Ich rozmnażanie jest bezpłciowe poprzez podział na dwie partie, nawet gdy są w fazie biczowania.

Najpierw następuje duplikacja wszystkich organelli, a następnie cytokineza przebiega po spiralnych liniach pasm periplastów. W przypadku zamkniętych mitoz błona jądrowa nie rozpada się.

Te organizmy są biegle w swoim środowisku. Na przykład, gdy warunki są niesprzyjające, po powrocie wystają i kiełkują.

Oprócz pierwotniaków lub pierwotniaków, euglenozoa mają cztery grupy:

-

Żyją w słodkiej wodzie, zwłaszcza gdy jest bogata w materię organiczną. Jednak można je również zobaczyć w słonej wodzie, chociaż nie jest to zbyt częste.

Niektóre mają chloroplasty i są fotosyntetyczne, a inne żywią się przez fagocytozę lub pinocytozę.

-

W tej klasyfikacji jest kilka pasożytów odpowiedzialnych za poważne choroby ludzi i zwierząt, takie jak Chagas i Leiszmanioza.

-

Wolno żyjące fogotrofy i niektóre pasożyty. Zasiedlają szczególnie wody morskie, gdzie żywią się algami i innymi elementami wodnymi.

- Postgaardea

Są to wiciowate protisty żyjące w przestrzeni o niskiej zawartości tlenu. Sytuacja ta zmusiła ich do wypracowania cech ułatwiających wchłanianie składników odżywczych przez bakterie i inne organizmy.

Archaezoa

Protisty, które nie mają mitochondriów, nazywane są organellami, które zostały dodane do komórki eukariotycznej przez endosymbiozę.

Ta klasyfikacja jest nowoczesna, ponieważ wcześniej uważano, że brak mitochondriów był wynikiem ewolucji pasożytnictwa, która nazywa się brakiem wtórnym.

Mimo to biolog Thomas Cavalier-Smith zaproponował, aby ten typ protisty nadawał nazwy grupom, które pierwotnie były pozbawione mitochondriów i które uważał za izolowanych potomków eukariontów.

Ta grupa jest przedmiotem badań naukowców w celu zweryfikowania, czy brak mitochondriów wynika z pierwotnych powodów, czy też jest to ewolucja królestwa protistów.

Glony protisty

Królestwo protistów obejmuje również tak zwane glony protistyczne, które są organizmami autotroficznymi, które fotosyntetyzują. Zwykle żyją w wodzie lub w bardzo wilgotnym środowisku.

W zasadzie istniały wątpliwości, czy włączyć je do królestwa protistów, biorąc pod uwagę, że mają ściany komórkowe i chloroplasty, elementy bardziej związane z królestwem plantae.

Większość glonów jest jednokomórkowa, chociaż istnieją również wielokomórkowe. Istnieją trzy rodzaje: brązowy, zielony i czerwony.

Przykłady organizmów protista przenoszących choroby

Podczas dogłębnych prac nad królestwem protistów powiedziano, że wiele z tych organizmów jest odpowiedzialnych za rozprzestrzenianie chorób i wirusów. Najbardziej typowe są następujące:

Entamoeba histolytica

To beztlenowy pierwotniak wywołujący czerwonkę pełzakową lub pełzakowicę, poważną chorobę jelit u ludzi, która powoduje biegunkę i duże wrzody na ścianach jelit.

Jest to stan, który należy leczyć medycznie, ponieważ jeśli postępuje, może rozprzestrzenić się na inne narządy, takie jak wątroba, płuca lub mózg, powodując ropnie.

Czerwonka charakteryzuje się krwawymi stolcami i śluzem. Jednym z pierwszych objawów jest ból brzucha, który rozpoznaje się podczas badania stolca.

Trypanosoma

Jest to rodzaj jednokomórkowych protystów pasożytujących na muchach tse-tse, które mogą przenosić śpiączkę na ludzi.

Oprócz wzrostu temperatury stan ten objawia się silnymi bólami głowy i stawów. Jeśli nie zostanie leczone na czas, może spowodować śmiertelne uszkodzenie serca i nerek.

Po przekroczeniu bariery krew-mózg często występują objawy splątania, lunatykowanie w ciągu dnia i bezsenność w nocy; to znaczy, jeśli dotrze do ośrodkowego układu nerwowego.

Trypanosomatoza lub śpiączka afrykańska są śmiertelne, jeśli nie są leczone pod opieką medyczną.

Sporozoans

Plasmodium malariae

Pasożytnicze pierwotniaki odpowiedzialne za choroby, takie jak malaria czy malaria, najbardziej rozpowszechniona infekcja na świecie według Światowej Organizacji Zdrowia.

Według badań zarażenie powstało z pasożytniczych bruzdnic, które żyją w jelicie morskim. Około 300 do 500 przypadków malarii występuje rocznie, a ponad 800 tysięcy osób umiera.

Plasmodium to nazwa pasożyta, który daje życie malarii. Choroba ta jest przenoszona przez samicę komara anopheles. Jednak pasożyt ma dwa czynniki: komara, który działa jako wektor, i żywiciela kręgowca.

Gdy infekcja dostanie się do organizmu, dojrzewa w wątrobie i komórkach krwi. Objawy obejmują gorączkę, anemię, krwawe stolce, dreszcze, drgawki, bóle głowy i nadmierną potliwość.

Toxoplasma gondii

Jest to pasożytniczy pierwotniak wywołujący toksoplazmozę. Infekcja przenika do organizmu człowieka w wyniku spożycia skażonego mięsa, przypadkowego zjedzenia kocich odchodów lub spożycia niemytych warzyw.

Jej fizyczne objawy są mylące, ponieważ u osób zdrowych może przebiegać bezobjawowo lub nawet pomylić ją z grypą.

Jednak u pacjentów z HIV jest śmiertelny, ponieważ może wywołać martwicze zapalenie mózgu lub zapalenie siatkówki.

Trichomonas vaginalis

Jest to patogenny pierwotniak, który przenosi rzęsistkowicę, chorobę przenoszoną drogą płciową. Chociaż jego objawy nie są uciążliwe, ponieważ przypominają zapalenie pochwy, należy leczyć go u lekarza, ponieważ jego zakażenie ułatwia rozprzestrzenianie się wirusa HIV.

Znakiem ostrzegawczym par excellence jest wydzielanie białego płynu u kobiet i palący mocz u mężczyzn.

Znaczenie ekologiczne

Z ekologicznego punktu widzenia protisty są nieodzownym składnikiem zbiorowisk planktonowych i glebowych, będąc kluczowym elementem łańcuchów pokarmowych.

W szczególności autotroficzne protisty odgrywają ważną rolę jako pierwotni producenci w morzach i zbiornikach wodnych. Plankton karmi ogromną różnorodność ryb, szkarłupni i skorupiaków. Dlatego niektóre gatunki służą jako wskaźniki jakości środowiska.

Protisty są zdolne do nawiązywania symbiotycznych relacji z innymi organizmami. Istnieje kilka przykładów typowych związków mikrobiologicznych między protistą, który zasiedla przewód pokarmowy zwierząt i uczestniczy w trawieniu pokarmu.

Co więcej, protisty z pasożytniczym stylem życia są uważane za kluczowe elementy w utrzymaniu różnorodności ekologicznej różnych ekosystemów, ponieważ odgrywają rolę regulacyjną w stosunku do populacji ich żywicieli oraz w strukturze społeczności.

Bibliografia

Whittaker, RH (1969). „Nowe koncepcje królestw organizmów”. Nauka. 163 (3863): 150–60.
Barnes, Richard Stephen Kent (2001). Bezkręgowce: synteza. Wiley-Blackwell. p. 41.
Wiciowce. Jedność, różnorodność i ewolucja. Wyd.: Barry SC Leadbeater i JC Green Taylor i Francis, Londyn 2000, str. 3.
O'Malley, MA; Simpson, AGB; Roger, AJ (2012). „Inne eukarionty w świetle ewolucyjnej protistologii”. Biologia i filozofia. 28 (2): 299–330.
Aerobik. Słownik Bitesize. Wyciąg z bbc.co.uk.
sciencing.com.
Wydział Nauk Czystych. Szkoła Biologii.

KRÓLESTWO PROTISTÓW: CHARAKTERYSTYKA, KLASYFIKACJA, PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2026