Ο τύπος των πρωτοζώων (Protozoa) αποτελείται από πολλές κατηγορίες, τάξεις, οικογένειες και περιλαμβάνει περίπου 20-25 χιλιάδες είδη.
Τα πρωτόζωα είναι κατανεμημένα σε όλη την επιφάνεια του πλανήτη μας και ζουν σε μια μεγάλη ποικιλία περιβαλλόντων. Θα τα βρούμε σε μεγάλους αριθμούς στις θάλασσες και τους ωκεανούς, τόσο απευθείας στη στήλη του θαλάσσιου νερού όσο και στο βυθό. Άφθονα πρωτόζωα σε γλυκό νερόΩ. Μερικά είδη ζουν στο έδαφος.
Στη δομή τους, τα πρωτόζωα είναι εξαιρετικά διαφορετικά. Η συντριπτική πλειονότητά τους είναι μικροσκοπικά μικρά και πρέπει να χρησιμοποιήσετε μικροσκόπιο για να τα μελετήσετε.
Τι είναι κοινά χαρακτηριστικάαπλούστερος τύπος; Με βάση ποια χαρακτηριστικά της δομής και της φυσιολογίας κατατάσσουμε τα ζώα σε αυτόν τον τύπο; Κύρια και τα περισσότερα χαρακτηριστικότα πρωτόζωα είναι η μονοκύτταρα τους. Οι απλούστεροι είναι οι οργανισμοί των οποίων η δομή του σώματος αντιστοιχεί σε ένα κύτταρο.
Όλα τα άλλα ζώα (καθώς και τα φυτά) αποτελούνται επίσης από κύτταρα και τα παράγωγά τους. Ωστόσο, σε αντίθεση με τα πρωτόζωα, η σύσταση του σώματός τους περιλαμβάνει ένας μεγάλος αριθμός απόκύτταρα που διαφέρουν ως προς τη δομή και επιτελούν διαφορετικές λειτουργίες σε έναν πολύπλοκο οργανισμό. Σε αυτή τη βάση, όλα τα άλλα ζώα μπορούν να αντιπαραβληθούν με τα πρωτόζωα και να ταξινομηθούν ως πολυκύτταρα (Metazoa).
Παρόμοια σε δομή και λειτουργία, τα κύτταρά τους συνδυάζονται σε σύμπλοκα που ονομάζονται ιστοί. Τα όργανα των πολυκύτταρων οργανισμών αποτελούνται από ιστούς. Διάκριση, για παράδειγμα, του περιβλήματος (επιθηλιακού) ιστού, μυϊκός ιστός, νευρικού ιστούκαι τα λοιπά.
Αν στη δομή τους τα πρωτόζωα αντιστοιχούν στα κύτταρα των πολυκύτταρων οργανισμών, τότε λειτουργικά είναι ασύγκριτα με αυτά. Ένα κύτταρο στο σώμα ενός πολυκύτταρου οργανισμού είναι πάντα μόνο ένα μέρος του οργανισμού, οι λειτουργίες του υποτάσσονται στις λειτουργίες του πολυκύτταρου οργανισμού στο σύνολό του. Αντίθετα, το πιο απλό είναι ένας ανεξάρτητος οργανισμός, που χαρακτηρίζεται από όλους ζωτικές λειτουργίες: μεταβολισμός, ευερεθιστότητα, κίνηση, αναπαραγωγή.
Στις περιβαλλοντικές συνθήκες εξωτερικό περιβάλλοντο πρωτόζωο προσαρμόζεται σαν ολόκληρος οργανισμός. Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι το απλούστερο είναι ένας ανεξάρτητος οργανισμός κυτταρικό επίπεδοοργανώσεις.
Τα πιο κοινά μεγέθη πρωτόζωων είναι της τάξης των 50-150 microns. Ανάμεσά τους όμως υπάρχουν και πολύ μεγαλύτεροι οργανισμοί.
Οι Ciliates Bursaria, Spirostomum φτάνουν σε μήκος 1,5 mm - είναι καθαρά ορατές με γυμνό μάτι, gregarines Porospora gigantea - μήκους έως 1 cm.
Σε ορισμένα τρηματοφόρα ριζώματα, το κέλυφος φτάνει τα 5-6 cm σε διάμετρο (για παράδειγμα, είδη του γένους Psammonix, απολιθώματα nummulites κ.λπ.).
Οι κατώτεροι εκπρόσωποι των πρωτοζώων (για παράδειγμα, αμοιβάδα) δεν έχουν μόνιμο σχήμα σώματος. Το ημι-υγρό κυτταρόπλασμά τους αλλάζει διαρκώς το σχήμα του λόγω του σχηματισμού διαφόρων εκβλαστήσεων - ψεύτικα πόδια (Εικ. 24), που χρησιμεύουν για την κίνηση και τη σύλληψη της τροφής.
Τα περισσότερα από τα πρωτόζωα έχουν σχετικά σταθερό σχήμα σώματος, το οποίο οφείλεται στην παρουσία υποστηρικτικών δομών. Μεταξύ αυτών, η πιο κοινή είναι μια πυκνή ελαστική μεμβράνη (κέλυφος) που σχηματίζεται από την περιφερειακή στιβάδα του κυτταροπλάσματος (εκτόπλασμα) και ονομάζεται πολτός.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, το πολτό είναι σχετικά λεπτό και δεν εμποδίζει κάποια αλλαγή στο σχήμα του σώματος του απλούστερου, όπως συμβαίνει, για παράδειγμα, σε βλεφαρίδες ικανές να συστέλλονται. Σε άλλα πρωτόζωα, σχηματίζει ένα ισχυρό εξωτερικό κέλυφος που δεν αλλάζει το σχήμα του.
Πολλά μαστίγια, χρωματισμένα πράσινο χρώμαλόγω της παρουσίας χλωροφύλλης, υπάρχει εξωτερικό κέλυφοςαπό κυτταρίνη - ένα σημάδι χαρακτηριστικό των φυτικών κυττάρων.
Όσον αφορά τη γενική κάτοψη της δομής και τα στοιχεία συμμετρίας, τα πρωτόζωα παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλομορφία. Ζώα όπως η αμοιβάδα, που δεν έχουν μόνιμο σχήμα σώματος, δεν έχουν μόνιμα στοιχείασυμμετρία.
Διανέμεται ευρέως μεταξύ των Protozoa διαφορετικές μορφέςακτινική συμμετρία, χαρακτηριστική κυρίως των πλαγκτονικών μορφών (πολλές ραδιολάρες, ηλίανθοι). Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει ένα κέντρο συμμετρίας, από το οποίο αναχωρεί ένας διαφορετικός αριθμός αξόνων συμμετρίας που τέμνονται στο κέντρο, οι οποίοι καθορίζουν τη θέση των τμημάτων του σώματος του απλούστερου.
Σύμφωνα με τις μεθόδους και τη φύση της διατροφής, ανάλογα με το είδος του μεταβολισμού, τα πρωτόζωα παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλομορφία.
Στην κατηγορία των μαστιγωτών, υπάρχουν οργανισμοί ικανοί για παρόμοια πράσινα φυτάμε τη συμμετοχή της πράσινης χρωστικής χλωροφύλλης να απορροφήσει ανόργανες ουσίες - διοξείδιο του άνθρακακαι νερό, μετατρέποντάς τα σε ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ(αυτοτροφικός τύπος μεταβολισμού). Αυτή η διαδικασία της φωτοσύνθεσης προχωρά με την απορρόφηση ενέργειας. Η πηγή της τελευταίας είναι η ενέργεια ακτινοβολίας - μια ηλιαχτίδα.
Έτσι, αυτά τα πρωτόζωα θεωρούνται καλύτερα ως μονοκύτταρα φύκια. Αλλά μαζί με αυτά, στην ίδια κατηγορία μαστιγωτών, υπάρχουν άχρωμοι (χωρίς χλωροφύλλη) οργανισμοί που είναι ανίκανοι για φωτοσύνθεση και έχουν ετερότροφο (ζωικό) τύπο μεταβολισμού, δηλαδή τρέφονται με έτοιμες οργανικές ουσίες. Οι μέθοδοι διατροφής των ζώων των πρωτόζωων, καθώς και η φύση της τροφής τους, είναι πολύ διαφορετικές. Τα πιο απλά διατεταγμένα πρωτόζωα δεν έχουν ειδικά οργανίδια για τη σύλληψη τροφής. Στις αμοιβάδες, για παράδειγμα, τα ψευδοπόδια χρησιμεύουν όχι μόνο για κίνηση, αλλά ταυτόχρονα και για σύλληψη διαμορφωμένων σωματιδίων τροφής. Τα infusoria έχουν ένα άνοιγμα στο στόμα για να συλλάβουν την τροφή. Μια ποικιλία δομών συνήθως συνδέεται με το τελευταίο - οι εγγύς στοματικές βλεφαρώδεις μεμβράνες (μεμβράνη), οι οποίες συμβάλλουν στην κατεύθυνση των σωματιδίων τροφής προς το άνοιγμα του στόματος και περαιτέρω σε έναν ειδικό σωλήνα που οδηγεί στο ενδοπλάσμα - τον κυτταρικό φάρυγγα.
Η τροφή των πρωτόζωων είναι πολύ διαφορετική. Μερικοί τρέφονται με τους μικρότερους οργανισμούς, όπως βακτήρια, άλλοι με μονοκύτταρα φύκια, κάποιοι είναι αρπακτικά που καταβροχθίζουν άλλα πρωτόζωα, κ.λπ. Τα άπεπτα υπολείμματα τροφών πετιούνται έξω - σε σαρκώδες σε οποιοδήποτε μέρος του σώματος, σε βλεφαρίδες μέσα από μια ειδική τρύπα στο μεμβράνη.
Τα πρωτόζωα δεν έχουν ειδικά αναπνευστικά οργανίδια· απορροφούν οξυγόνο και απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα σε όλη την επιφάνεια του σώματος.
Όπως όλα τα έμβια όντα, τα πρωτόζωα έχουν ευερεθιστότητα, δηλαδή την ικανότητα να ανταποκρίνονται με τη μία ή την άλλη αντίδραση σε παράγοντες που δρουν από έξω. Οι πιο απλοί ανταποκρίνονται σε μηχανικά, χημικά, θερμικά, ελαφρά, ηλεκτρικά και άλλα ερεθίσματα. Αντιδράσεις πρωτοζώων σε εξωτερικοί ερεθισμοίσυχνά εκφράζονται σε αλλαγή κατεύθυνσης κίνησης και ονομάζονται ταξί. Το ταξί μπορεί να είναι θετικό εάν η κίνηση είναι προς την κατεύθυνση του ερεθίσματος και αρνητικό εάν είναι προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Όπως κάθε κύτταρο, έτσι και τα πρωτόζωα έχουν πυρήνα.Στους πυρήνες των πρωτόζωων, καθώς και στους πυρήνες των πολυκύτταρων οργανισμών, υπάρχει μεμβράνη, πυρηνικός χυμός (καρυόλυμφος), χρωματίνη (χρωμοσώματα) και πυρήνες. Ωστόσο, όσον αφορά το μέγεθος και τη δομή του πυρήνα, τα διαφορετικά πρωτόζωα είναι πολύ διαφορετικά. Αυτές οι διαφορές οφείλονται στην αναλογία δομικά στοιχείαπυρήνες: η ποσότητα του πυρηνικού χυμού, ο αριθμός και το μέγεθος των πυρήνων (nucleolus), ο βαθμός διατήρησης της δομής των χρωμοσωμάτων στον πυρήνα της μεσοφάσεως κ.λπ.
Τα περισσότερα πρωτόζωα έχουν έναν πυρήνα. Ωστόσο, υπάρχουν και πολυπυρηνικά είδη πρωτοζώων.
Σε ορισμένα πρωτόζωα, δηλαδή τα εγχυζόνια και μερικά ριζόποδα - τρηματοφόρα, παρατηρείται ένα ενδιαφέρον φαινόμενο δυϊσμού (δυαδικότητας) του πυρηνικού μηχανισμού. Συνοψίζεται στο γεγονός ότι στο σώμα του απλούστερου υπάρχουν δύο πυρήνες δύο κατηγοριών, που διαφέρουν τόσο στη δομή τους όσο και σε φυσιολογικό ρόλοσε ένα κλουβί. Τα infusoria, για παράδειγμα, έχουν δύο τύπους πυρήνων: έναν μεγάλο, πλούσιο σε χρωματίνη πυρήνα - τον μακροπυρήνα και έναν μικρό πυρήνα - τον μικροπυρήνα. Το πρώτο σχετίζεται με την απόδοση των βλαστικών λειτουργιών στο κύτταρο, το δεύτερο με τη σεξουαλική διαδικασία.
Οι πιο απλοί, όπως όλοι οι οργανισμοί, τείνουν να αναπαράγονται. Υπάρχουν δύο κύριες μορφές αναπαραγωγής στα πρωτόζωα: η ασεξουαλική και η σεξουαλική. Και τα δύο βασίζονται στη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης.
Με την ασεξουαλική αναπαραγωγή, ο αριθμός των ατόμων αυξάνεται ως αποτέλεσμα της διαίρεσης. Για παράδειγμα, μια αμοιβάδα κατά τη διάρκεια της ασεξουαλικής αναπαραγωγής χωρίζεται σε δύο αμοιβάδες λόγω συστολής του σώματος. Αυτή η διαδικασία ξεκινά με τον πυρήνα και στη συνέχεια συλλαμβάνει το κυτταρόπλασμα. Ωρες ωρες ασεξουαλική αναπαραγωγήαποκτά τον χαρακτήρα της πολλαπλής διαίρεσης. Σε αυτή την περίπτωση, ο πυρήνας διαιρείται προκαταρκτικά πολλές φορές και ο απλούστερος γίνεται πολυπυρηνικός. Μετά από αυτό, το κυτταρόπλασμα διασπάται σε έναν αριθμό διαμερισμάτων που αντιστοιχούν στον αριθμό των πυρήνων. Ως αποτέλεσμα, ο οργανισμός του απλούστερου γεννά αμέσως έναν σημαντικό αριθμό μικρών ατόμων. Έτσι συμβαίνει, για παράδειγμα, η ασεξουαλική αναπαραγωγή του πλασμωδίου της ελονοσίας, του αιτιολογικού παράγοντα της ανθρώπινης ελονοσίας.
Η σεξουαλική αναπαραγωγή των πρωτοζώων χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι η ίδια η αναπαραγωγή (αύξηση του αριθμού των ατόμων) προηγείται μιας σεξουαλικής διαδικασίας, εγγύησηπου είναι η σύντηξη δύο σεξουαλικών κυττάρων (γαμήτες) ή δύο φυλετικών πυρήνων, που οδηγεί στο σχηματισμό ενός κυττάρου - ενός ζυγώτη, που δημιουργεί μια νέα γενιά. Μορφές σεξουαλικής διαδικασίας και σεξουαλικής αναπαραγωγής σε πρωτόζωα τον υψηλότερο βαθμόποικίλος. Οι κύριες μορφές του θα εξεταστούν στη μελέτη μεμονωμένων τάξεων.
Τα πιο απλά ζουν στα περισσότερα διάφορες συνθήκεςπεριβάλλον. Οι περισσότεροι από αυτούς είναι υδρόβιοι οργανισμοί, ευρέως διαδεδομένοι τόσο στα γλυκά όσο και στα θαλάσσια νερά. Πολλά από τα είδη τους ζουν στα κάτω στρώματα και αποτελούν μέρος του βένθου. Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει η προσαρμογή των πρωτόζωων στη ζωή στο πάχος της άμμου, στο πάχος του νερού (πλαγκτόν).
Ένας μικρός αριθμός ειδών Πρωτόζωων έχουν προσαρμοστεί στη ζωή στο έδαφος. Ο βιότοπός τους είναι οι πιο λεπτές μεμβράνες νερού που περιβάλλουν τα σωματίδια του εδάφους και γεμίζουν τα τριχοειδή κενά στο έδαφος. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ακόμη και στην άμμο της ερήμου Karakum, ζουν πρωτόζωα. Το θέμα είναι ότι από κάτω πάνω στρώμαάμμος εδώ είναι ένας υγρός ελέφαντας, κορεσμένος με νερό, που πλησιάζει στη σύνθεσή του θαλασσινό νερό. Σε αυτό το υγρό στρώμα βρέθηκαν τα ζωντανά πρωτόζωα της τάξης των foraminifera, τα οποία είναι προφανώς τα υπολείμματα της θαλάσσιας πανίδας που κατοικούσε στις θάλασσες που βρίσκονταν προηγουμένως στη θέση της σύγχρονης ερήμου. Αυτή η ιδιόμορφη πανίδα των κειμηλίων στην άμμο του Καρακούμ ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον καθ. L. L. Brodsky στη μελέτη του νερού που λαμβάνεται από τα πηγάδια της ερήμου.
Τα πρωτόζωα που ζουν ελεύθερα έχουν επίσης κάποιο πρακτικό ενδιαφέρον. ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙπεριορίζονται σε ένα ορισμένο σύνολο εξωτερικών συνθηκών, ιδίως σε διάφορες χημική σύνθεσηνερό.
Ζουν ορισμένοι τύποι πρωτόζωων ποικίλους βαθμούςρύπανση των γλυκών νερών με οργανικές ουσίες. Επομένως, σύμφωνα με τη σύσταση του είδους των πρωτόζωων, μπορεί κανείς να κρίνει τις ιδιότητες του νερού της δεξαμενής. Αυτά τα χαρακτηριστικά του απλούστερου χρησιμοποιούνται για υγειονομικούς και υγειονομικούς σκοπούς με τα λεγόμενα βιολογική ανάλυσηνερό.
Στη γενική κυκλοφορία των ουσιών στη φύση, τα πρωτόζωα παίζουν σημαντικό ρόλο. Στα υδάτινα σώματα, πολλά από αυτά τρώνε έντονα βακτήρια και άλλους μικροοργανισμούς. Ωστόσο, οι ίδιοι χρησιμεύουν ως τροφή για μεγαλύτερους ζωικούς οργανισμούς. Ιδιαίτερα, τα τηγανητά που εκκολάπτονται από αυγά πολλών ειδών ψαριών, είναι περισσότερο πρώιμα στάδιαη ζωή τους τρέφεται κυρίως με πρωτόζωα.
Ο τύπος των πρωτοζώων είναι γεωλογικά πολύ αρχαίος. Στην απολιθωμένη κατάσταση, εκείνα τα είδη πρωτοζώων που διέθεταν ορυκτό σκελετό (foraminifera, radiolarians) διατηρούνται καλά. Τα απολιθώματα τους είναι γνωστά από τα αρχαιότερα κοιτάσματα της Κάτω Κάμβριας.
Τα θαλάσσια πρωτόζωα - ριζόποδα και ραδιολάχανοι - έπαιζαν και παίζουν πολύ ουσιαστικό ρόλοστον σχηματισμό θαλάσσιων ιζηματογενών πετρωμάτων. Για πολλά εκατομμύρια και δεκάδες εκατομμύρια χρόνια, μικροσκοπικά μικροί ορυκτοί σκελετοί πρωτόζωων, μετά τον θάνατο των ζώων, βυθίστηκαν στον πυθμένα, σχηματίζοντας εδώ παχιά θαλάσσια κοιτάσματα. Όταν αλλάζει το έδαφος φλοιός της γης, κατά τη διάρκεια των εξορυκτικών διεργασιών σε προηγούμενες γεωλογικές εποχές, ο βυθός έγινε ξηρά. Τα θαλάσσια ιζήματα μετατράπηκαν σε ιζηματογενή πετρώματα. Πολλά από αυτά, όπως, για παράδειγμα, ορισμένοι ασβεστόλιθοι, κρητιδικές αποθέσεις κ.λπ., αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από υπολείμματα σκελετών θαλάσσιων πρωτοζώων. Εξαιτίας αυτού, η μελέτη των παλαιοντολογικών υπολειμμάτων πρωτόζωων παίζει σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της ηλικίας των διαφορετικών στρωμάτων του φλοιού της γης και, κατά συνέπεια, έχει σημαντική σημασία στη γεωλογική εξερεύνηση, ιδιαίτερα στην εξερεύνηση ορυκτών.
Ο τύπος των πρωτόζωων (Πρωτόζωα) αποτελείται από 5 κατηγορίες: Sarcode (Sarcodina), Flagellates (Mastigophora),
Σπορόζωα, Κνιδοσπορίδια και Κυψελοειδή (Infusoria)
Ποιος ανακάλυψε μονοκύτταροι οργανισμοί, θα μάθετε από αυτό το άρθρο.
Ποιος ανακάλυψε τους μονοκύτταρους οργανισμούς;
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί είναι οργανισμοί στους οποίους υπάρχει μόνο ένα κύτταρο στο σώμα, το οποίο έχει πυρήνα. Είναι και κύτταρο και ανεξάρτητος οργανισμός. Αυτά περιλαμβάνουν αόρατα με γυμνό μάτι και μοναδικά πρωτόζωα, βακτήρια. Οι μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν μέγεθος από 0,2 έως 10 μικρά.
Άρχισαν να μελετούν τα πρωτόζωα μονοκύτταρα αργότερα από άλλες ομάδες ζώων. Αυτό οφείλεται στο μικρό τους μέγεθος, οπότε μόνο η εφεύρεση του μικροσκοπίου μετακίνησε τα πάντα από το έδαφος.
Ολλανδός Anthony Leeuwenhoekτο 1675, εξέτασε μια σταγόνα νερού κάτω από ένα μικροσκόπιο και ήταν ο πρώτος που ανακάλυψε μεγάλο αριθμό μικροσκοπικών οργανισμών στο νερό, που ήταν οι απλούστεροι μονοκύτταροι οργανισμοί.
Αυτή η ανακάλυψη προκάλεσε μεγάλο ενδιαφέρον σε αυτούς. Τότε ονομάζονταν «μικρά ζώα ποτού». ΣΕ XVII-XVIII αιώνεςΗ γνώση γι' αυτούς ήταν χαοτική και αβέβαιη, γεγονός που έδωσε μια «αιτία» Καρλ Λινναίος, άλλος επιστήμονας, στο «System of Nature» του να συνδυάσει όλους τους μονοκύτταρους οργανισμούς σε ένα γένος πρωτοζώων, το οποίο ονόμασε «Chaos infusorium».
Μια τεράστια συνεισφορά στην ανάπτυξη μονοκύτταρων, μικροσκοπικών οργανισμών έγινε από Muller. Στο δοκίμιό του, περιέγραψε 377 από τα είδη τους. Ο επιστήμονας πρότεινε είδη και γενικές ονομασίες στο σύστημα των πρωτοζώων.
Στα XVIII και αρχές XIXΓια αιώνες, η μελέτη των μονοκύτταρων οργανισμών έχει αποκτήσει έναν αντίθετο διαμετρικό χαρακτήρα. Για παράδειγμα, ο Ehrenberg περιέγραψε τους μονοκύτταρους οργανισμούς ως πολύπλοκα οργανωμένα πλάσματα που έχουν διάφορα συστήματαόργανα. Ένας άλλος επιστήμονας, ο Dujardin, αντίθετα, υποστήριξε ότι δεν έχουν εσωτερική οργάνωσηκαι το σώμα τους είναι χτισμένο σε σαρκώδες - μια ημι-υγρή ζωντανή ουσία χωρίς δομή.
Κύριες ομάδες
Κύριο άρθρο: Ομάδες
Οι κύριες ομάδες μονοκύτταρων:
- Πηλίδες (12 microns - 3 mm)...
- Αμοιβάδα (έως 0,3 mm)
- Βλεφαρίδα
- Ευγκένα
προκαρυώτες
Οι προκαρυώτες είναι κυρίως μονοκύτταροι, με εξαίρεση ορισμένα κυανοβακτήρια και ακτινομύκητες. Μεταξύ των ευκαρυωτών, τα πρωτόζωα, ένας αριθμός μυκήτων και μερικά φύκια έχουν μονοκύτταρα δομή. Οι μονοκύτταροι οργανισμοί μπορούν να σχηματίσουν αποικίες.
Εμφάνιση και εξέλιξη
Πιστεύεται ότι οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί της Γης ήταν μονοκύτταροι. Τα αρχαιότερα από αυτά είναι τα βακτήρια και τα αρχαία. Τα μονοκύτταρα ζώα και οι προκαρυώτες ανακαλύφθηκαν από τον A. Leeuwenhoek.
ευκαρυωτες
Ευκαρυώτες, ή Πυρηνικοί (λατ. Eucaryota από τα ελληνικά εύ- - καλό και κάρυον - πυρήνας) - ο τομέας (υπερβασίλειο) των ζωντανών οργανισμών των οποίων τα κύτταρα περιέχουν πυρήνες. Όλοι οι οργανισμοί εκτός από τα βακτήρια και τα αρχαία είναι πυρηνικοί (οι ιοί και τα ιοειδή δεν είναι επίσης ευκαρυώτες, αλλά δεν τους θεωρούν όλοι οι βιολόγοι ως ζωντανοί οργανισμοί).
Ζώα, φυτά, μύκητες, καθώς και ομάδες οργανισμών κάτω από συνηθισμένο όνομαοι πρωτιστές είναι όλοι ευκαρυωτικοί οργανισμοί. Μπορεί να είναι μονοκύτταρα ή πολυκύτταρα, αλλά όλα έχουν γενικό σχέδιοκυτταρικές δομές. Πιστεύεται ότι όλοι αυτοί οι ανόμοιοι οργανισμοί έχουν κοινή προέλευση, επομένως η πυρηνική ομάδα θεωρείται ως μονοφυλετική ταξινόμηση της υψηλότερης τάξης. Σύμφωνα με τις πιο κοινές υποθέσεις, οι ευκαρυώτες εμφανίστηκαν πριν από 1,5-2 δισεκατομμύρια χρόνια. Σημαντικός ρόλοςΣτην εξέλιξη των ευκαρυωτών, έπαιξε η συμβιογένεση - μια συμβίωση μεταξύ ενός ευκαρυωτικού κυττάρου, που προφανώς έχει ήδη πυρήνα και ικανό για φαγοκυττάρωση, και βακτηρίων που καταπίνονται από αυτό το κύτταρο - πρόδρομοι μιτοχονδρίων και χλωροπλάστες.
Σημειώσεις
δείτε επίσης
Ίδρυμα Wikimedia. 2010 .
Το σώμα του οποίου αποτελείται από ένα κύτταρο, που είναι ταυτόχρονα ένας ανεξάρτητος αναπόσπαστος οργανισμός με όλες τις εγγενείς λειτουργίες του. Σύμφωνα με το επίπεδο οργάνωσης, οι μονοκύτταροι οργανισμοί ανήκουν σε προκαρυώτες (, αρχαία) και ευκαρυώτες (μερικά, πρωτόζωα, μύκητες). Μπορούν να σχηματίσουν αποικίες. Συνολικός αριθμόςείδη πρωτόζωων ξεπερνά τις 30 χιλιάδες.
Μερικοί τύποι μονοκύτταρων ζώων
Η εμφάνιση μονοκύτταρων ζώων συνοδευόταν από αρωματικές μορφές: 1. Εμφανίστηκε (διπλό σύνολο χρωμοσωμάτων) και ένας πυρήνας περιορισμένος από ένα κέλυφος ως δομή που διαχωρίζει τη γενετική συσκευή του κυττάρου από το κυτταρόπλασμα και δημιουργεί ένα συγκεκριμένο περιβάλλον για αλληλεπίδραση. 2. Υπήρχαν οργανίδια ικανά για αυτοαναπαραγωγή. 3. Έχουν σχηματιστεί εσωτερικές μεμβράνες. 4. Εμφανίστηκε ένας πολύ εξειδικευμένος και δυναμικός εσωτερικός σκελετός, ο κυτταροσκελετός. 5. Η σεξουαλική διαδικασία προέκυψε ως μια μορφή ανταλλαγής γενετικών πληροφοριών μεταξύ δύο ατόμων.
Δομή. Το σχέδιο της δομής των πρωτοζώων αντιστοιχεί κοινά χαρακτηριστικάοργάνωση ευκαρυωτικών κυττάρων. Η γενετική συσκευή των μονοκύτταρων οργανισμών αντιπροσωπεύεται από έναν ή περισσότερους πυρήνες. Εάν υπάρχουν δύο πυρήνες, τότε, κατά κανόνα, ο ένας από αυτούς, διπλοειδής, είναι γενεσιουργός και ο άλλος, πολυπλοειδής, είναι βλαστικός. Ο γενεσιουργός πυρήνας εκτελεί λειτουργίες που σχετίζονται με την αναπαραγωγή. Ο βλαστικός πυρήνας παρέχει όλες τις ζωτικές διεργασίες του σώματος.
Το κυτταρόπλασμα αποτελείται από ένα ανοιχτόχρωμο εξωτερικό τμήμα, χωρίς οργανίδια - εκτόπλασμα και ένα πιο σκούρο εσωτερικό τμήμα που περιέχει τα κύρια οργανίδια - το ενδοπλάσμα. Το ενδοπλάσμα περιέχει οργανίδια γενικής χρήσης.
Σε αντίθεση με τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού, οι μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν οργανίδια ειδικός σκοπός. Αυτά είναι οργανίδια κίνησης - ψευδοπόδια - ψευδοπόδια. , βλεφαρίδες. Υπάρχουν επίσης οσμορρυθμιστικά οργανίδια - συσταλτικά κενοτόπια. Υπάρχουν εξειδικευμένα οργανίδια που παρέχουν ευερεθιστότητα.
Οι μονοκύτταροι οργανισμοί με σταθερό σχήμα σώματος έχουν μόνιμα πεπτικά οργανίδια: μια κυτταρική χοάνη, ένα κυτταρικό στόμα, ένα φάρυγγα, καθώς και ένα οργανοειδές για την απέκκριση άπεπτων υπολειμμάτων - σκόνη.
ΣΕ δυσμενείς συνθήκεςύπαρξη, ο πυρήνας με μια μικρή ποσότητα κυτταροπλάσματος που περιέχει τα απαραίτητα οργανίδια περιβάλλεται από μια παχιά πολυστρωματική κάψουλα - μια κύστη και περνά από μια ενεργή κατάσταση σε ηρεμία. Όταν χτυπηθεί μέσα ευνοϊκές συνθήκεςοι κύστεις «ανοίγουν» και τα πρωτόζωα αναδύονται από αυτά με τη μορφή ενεργών και κινητών ατόμων.
αναπαραγωγή. Η κύρια μορφή αναπαραγωγής στα πρωτόζωα είναι η ασεξουαλική αναπαραγωγή με μιτωτική κυτταρική διαίρεση. Ωστόσο, η σεξουαλική επαφή είναι κοινή.
Ο βιότοπος των πρωτόζωων είναι εξαιρετικά ποικίλος. Πολλοί από αυτούς ζουν σε . Μερικοί είναι μέρος των βένθων - οργανισμών που ζουν στη στήλη του νερού σε διάφορα βάθη. Πολυάριθμα είδη
1. Εισαγωγή………………………………………………………………………….2
2. Η εξέλιξη της ζωής στη γη……………………………………………………………3
2.1. Η εξέλιξη των μονοκύτταρων οργανισμών………………………………………………………………………………………………………
2.2. Εξέλιξη πολυκύτταρων οργανισμών……………………………..6
2.3. Η εξέλιξη του φυτικού κόσμου………………………………………….8
2.4. Η εξέλιξη του ζωικού κόσμου………………………………………………….10
2.5 Εξέλιξη της βιόσφαιρας……………………………………………………..…….12
3. Συμπέρασμα………………………………………………………………….18
4. Παραπομπές……………………………………………………………….19
Εισαγωγή.
Συχνά φαίνεται ότι οι οργανισμοί βρίσκονται εξ ολοκλήρου στο έλεος του περιβάλλοντος: το περιβάλλον τους θέτει όρια και μέσα σε αυτά τα όρια πρέπει είτε να επιτύχουν είτε να χαθούν. Αλλά οι ίδιοι οι οργανισμοί επηρεάζουν το περιβάλλον. Το αλλάζουν άμεσα κατά τη σύντομη ύπαρξή τους και σε μεγάλες περιόδους εξελικτικού χρόνου. Είναι γνωστό ότι τα ετερότροφα απορρόφησαν θρεπτικά συστατικά από τον πρωτεύοντα «ζωμό» και ότι τα αυτότροφα συνέβαλαν στην εμφάνιση μιας οξειδωτικής ατμόσφαιρας, προετοιμάζοντας έτσι τις συνθήκες για την εμφάνιση και την εξέλιξη της διαδικασίας αναπνοής.
Η παρουσία οξυγόνου στην ατμόσφαιρα προκάλεσε το σχηματισμό του στρώματος του όζοντος. Το όζον σχηματίζεται από το οξυγόνο υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο και λειτουργεί ως φίλτρο που παγιδεύει την υπεριώδη ακτινοβολία που είναι επιβλαβής για τις πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα, και το εμποδίζει να φτάσει στην επιφάνεια της Γης.
Οι πρώτοι οργανισμοί ζούσαν στο νερό και το νερό τους προστάτευε απορροφώντας την ενέργεια της υπεριώδους ακτινοβολίας. Οι πρώτοι άποικοι γης βρέθηκαν εδώ σε αφθονία ηλιακό φως, και ορυκτά, ώστε στην αρχή να ήταν πρακτικά απαλλαγμένα από τον ανταγωνισμό. Τα δέντρα και τα χόρτα, που κάλυψαν σύντομα το φυτικό τμήμα της επιφάνειας της γης, αναπλήρωσαν την παροχή οξυγόνου στην ατμόσφαιρα, επιπλέον, άλλαξαν τη φύση της ροής του νερού στη Γη και επιτάχυναν το σχηματισμό εδαφών από βράχους. Ένα γιγάντιο βήμα προς την εξέλιξη της ζωής συνδέθηκε με την εμφάνιση του κύριου βιοχημικές διεργασίεςανταλλαγή - φωτοσύνθεση και αναπνοή, καθώς και με το σχηματισμό μιας ευκαρυωτικής κυτταρικής οργάνωσης που περιέχει μια πυρηνική συσκευή.
Η εξέλιξη της ζωής στη γη.
2.1 Εξέλιξη μονοκύτταρων οργανισμών.
Τα αρχαιότερα βακτήρια (προκαρυώτες) υπήρχαν ήδη πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Μέχρι σήμερα, δύο οικογένειες βακτηρίων έχουν επιβιώσει: αρχαία ή αρχαιοβακτήρια (αλόφιλα, μεθάνιο, θερμόφιλα) και ευβακτήρια (όλα τα υπόλοιπα). Έτσι, τα μόνα ζωντανά όντα στη Γη για 3 δισεκατομμύρια χρόνια ήταν πρωτόγονοι μικροοργανισμοί. Ίσως ήταν μονοκύτταρα πλάσματα παρόμοια με τα σύγχρονα βακτήρια, όπως το Clostridium, που ζουν με βάση τη ζύμωση και τη χρήση οργανικών ενώσεων πλούσιων σε ενέργεια που προκύπτουν αβιογονικά υπό την επίδραση ηλεκτρικών εκκενώσεων και υπεριωδών ακτίνων. Κατά συνέπεια, σε αυτήν την εποχή, τα έμβια όντα ήταν καταναλωτές οργανικών ουσιών και όχι παραγωγοί τους.
Ένα γιγάντιο βήμα προς την εξέλιξη της ζωής συνδέθηκε με την εμφάνιση των κύριων βιοχημικών μεταβολικών διεργασιών - φωτοσύνθεση και αναπνοή, και με το σχηματισμό μιας κυτταρικής οργάνωσης που περιέχει μια πυρηνική συσκευή (ευκαρυώτες). Αυτές οι «εφευρέσεις», που έγιναν στα πρώτα στάδια της βιολογικής εξέλιξης, έχουν επιβιώσει σε μεγάλο βαθμό στους σύγχρονους οργανισμούς. Οι μέθοδοι της μοριακής βιολογίας έχουν καθιερώσει την εντυπωσιακή ομοιομορφία των βιοχημικών θεμελίων της ζωής, με τεράστια διαφορά στους άλλους οργανισμούς. Οι πρωτεΐνες σχεδόν όλων των ζωντανών όντων αποτελούνται από 20 αμινοξέα. Τα νουκλεϊκά οξέα που κωδικοποιούν πρωτεΐνες συναρμολογούνται από τέσσερα νουκλεοτίδια. Η βιοσύνθεση πρωτεϊνών πραγματοποιείται σύμφωνα με ένα ομοιόμορφο σχήμα, ο τόπος σύνθεσής τους είναι τα ριβοσώματα, περιλαμβάνει i-RNA και t-RNA. Η συντριπτική πλειοψηφία των οργανισμών χρησιμοποιεί την ενέργεια της οξείδωσης, της αναπνοής και της γλυκόλυσης, η οποία αποθηκεύεται στο ATP.
Η διαφορά μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών έγκειται επίσης στο γεγονός ότι οι πρώτοι μπορούν να ζήσουν τόσο σε ανοξικό περιβάλλον όσο και σε περιβάλλον με διαφορετική περιεκτικότητα σε οξυγόνο, ενώ για τους ευκαρυώτες, με λίγες εξαιρέσεις, απαιτείται οξυγόνο. Όλες αυτές οι διαφορές ήταν σημαντικές για την κατανόηση των πρώιμων σταδίων της βιολογικής εξέλιξης.
Η σύγκριση των προκαρυωτών και των ευκαρυωτικών ως προς τη ζήτηση οξυγόνου οδηγεί στο συμπέρασμα ότι τα προκαρυωτικά προέκυψαν κατά τη διάρκεια μιας περιόδου όπου η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο περιβάλλον άλλαξε. Μέχρι να εμφανιστούν οι ευκαρυώτες, η συγκέντρωση οξυγόνου ήταν υψηλή και σχετικά σταθερή.
Οι πρώτοι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί εμφανίστηκαν πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτοί ήταν αναερόβια βακτήρια, πρόδρομες ενώσεις σύγχρονων φωτοσυνθετικών βακτηρίων. Υποτίθεται ότι αποτελούσαν τα αρχαιότερα περιβάλλοντα γνωστών στρωματολιτών. Ο συνδυασμός του περιβάλλοντος με αζωτούχες οργανικές ενώσεις προκάλεσε την εμφάνιση έμβιων όντων ικανών να χρησιμοποιούν το ατμοσφαιρικό άζωτο. Τέτοιοι οργανισμοί που μπορούν να υπάρχουν σε ένα περιβάλλον εντελώς απαλλαγμένο από οργανικό άνθρακα και ενώσεις αζώτου είναι τα φωτοσυνθετικά γαλαζοπράσινα φύκια που δεσμεύουν το άζωτο. Αυτοί οι οργανισμοί έκαναν αερόβια φωτοσύνθεση. Είναι ανθεκτικά στο οξυγόνο που παράγουν και μπορούν να το χρησιμοποιήσουν για τον δικό τους μεταβολισμό. Δεδομένου ότι τα μπλε-πράσινα φύκια εμφανίστηκαν κατά τη διάρκεια μιας περιόδου όπου η συγκέντρωση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα κυμάνθηκε, είναι πολύ πιθανό να είναι ενδιάμεσοι οργανισμοί μεταξύ αναερόβιων και αερόβιων.
Η φωτοσυνθετική δραστηριότητα των πρωτογενών μονοκύτταρων οργανισμών είχε τρεις συνέπειες που είχαν καθοριστική επίδραση σε ολόκληρη την περαιτέρω εξέλιξη των ζωντανών όντων. Πρώτον, η φωτοσύνθεση απελευθέρωσε τους οργανισμούς από τον ανταγωνισμό για φυσικά αποθέματα αβιογενών οργανικών ενώσεων, ο αριθμός των οποίων στο περιβάλλον έχει μειωθεί σημαντικά. Η αυτοτροφική διατροφή, η οποία αναπτύχθηκε μέσω της φωτοσύνθεσης, και η αποθήκευση έτοιμων θρεπτικών ουσιών στους φυτικούς ιστούς δημιούργησαν στη συνέχεια τις προϋποθέσεις για την εμφάνιση μιας τεράστιας ποικιλίας αυτότροφων και ετερότροφων οργανισμών. Δεύτερον, η φωτοσύνθεση εξασφάλισε τον κορεσμό της ατμόσφαιρας με επαρκή ποσότητα οξυγόνου για την εμφάνιση και την ανάπτυξη οργανισμών των οποίων ο ενεργειακός μεταβολισμός βασίζεται στις διαδικασίες της αναπνοής. Τρίτον, ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, σχηματίστηκε μια οθόνη όζοντος στο ανώτερο μέρος της ατμόσφαιρας, προστατεύοντας επίγεια ζωήαπό την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία του διαστήματος.
Μια άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ των προκαρυωτών και των ευκαρυωτών είναι ότι οι τελευταίοι κεντρικό μηχανισμόη ανταλλαγή είναι η αναπνοή, ενώ στα περισσότερα προκαρυωτικά, ο ενεργειακός μεταβολισμός πραγματοποιείται στις διαδικασίες της ζύμωσης. Η σύγκριση του μεταβολισμού των προκαρυωτών και των ευκαρυωτών οδηγεί στο συμπέρασμα για την εξελικτική σχέση μεταξύ τους. Πιθανώς, η αναερόβια ζύμωση εμφανίστηκε σε προγενέστερο στάδιο της εξέλιξης. Μετά την εμφάνιση επαρκούς ποσότητας ελεύθερου οξυγόνου στην ατμόσφαιρα, ο αερόβιος μεταβολισμός αποδείχθηκε πολύ πιο κερδοφόρος, καθώς η οξείδωση του άνθρακα αυξάνει την απόδοση βιολογικά χρήσιμης ενέργειας κατά 18 φορές σε σύγκριση με τη ζύμωση. Έτσι, ένας αερόβιος τρόπος εξαγωγής ενέργειας από μονοκύτταρους οργανισμούς εντάχθηκε στον αναερόβιο μεταβολισμό.
Δεν είναι γνωστό πότε ακριβώς εμφανίστηκαν τα ευκαρυωτικά κύτταρα, σύμφωνα με έρευνες μπορούμε να πούμε ότι η ηλικία τους είναι περίπου 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια πριν.
Στην εξέλιξη ενός μονοκύτταρου οργανισμού διακρίνονται ενδιάμεσα βήματα που σχετίζονται με την επιπλοκή της δομής του οργανισμού, τη βελτίωση του γενετικού μηχανισμού και των μεθόδων αναπαραγωγής.
Το πιο πρωτόγονο στάδιο - agamous arakaryoginaya - αντιπροσωπεύεται από κυάνιο και βακτήρια. Η μορφολογία αυτών των οργανισμών είναι η απλούστερη σε σύγκριση με άλλους μονοκύτταρους οργανισμούς. Ωστόσο, ήδη σε αυτό το στάδιο, εμφανίζεται διαφοροποίηση στο κυτταρόπλασμα, τα πυρηνικά στοιχεία, τους βασικούς κόκκους και την κυτταροπλασματική μεμβράνη. Στα βακτήρια, η ανταλλαγή γενετικού υλικού μέσω της σύζευξης είναι γνωστή. Μια μεγάλη ποικιλία βακτηριακών ειδών, η ικανότητα να υπάρχουν στο μέγιστο διαφορετικές συνθήκεςπεριβάλλοντα μαρτυρούν την υψηλή προσαρμοστικότητα του οργανισμού τους.
Το επόμενο στάδιο - αγαμικό ευκαρυωτικό - χαρακτηρίζεται από περαιτέρω διαφοροποίηση της εσωτερικής δομής με το σχηματισμό εξαιρετικά εξειδικευμένων οργανιδίων (μεμβράνες, πυρήνας, κυτταρόπλασμα, ριβοσώματα, μιτοχόνδρια κ.λπ.). Ιδιαίτερα σημαντική εδώ ήταν η εξέλιξη της πυρηνικής συσκευής - ο σχηματισμός αληθινών χρωμοσωμάτων σε σύγκριση με τα προκαρυωτικά, στα οποία η κληρονομική ουσία κατανέμεται διάχυτα σε όλο το κύτταρο. Αυτό το στάδιο είναι χαρακτηριστικό για τα πρωτόζωα, η προοδευτική εξέλιξη των οποίων ακολούθησε την πορεία της αύξησης του αριθμού των πανομοιότυπων οργανιδίων (πολυμερισμός), της αύξησης του αριθμού των χρωμοσωμάτων στον πυρήνα (πολυπλοειδισμός), της εμφάνισης γενετικών και φυτικών πυρήνων - του μακροπυρήνα (πυρηνικός δυαδική υπόσταση). Μεταξύ των μονοκύτταρων ευκαρυωτικών οργανισμών, υπάρχουν πολλά είδη με αγαμική αναπαραγωγή (γυμνή αμοιβάδα, ριζώματα κληροδοτήματος, μαστιγωτές).
Ένα προοδευτικό φαινόμενο στη φυλογένεση των πρωτόζωων ήταν η εμφάνιση σεξουαλικής αναπαραγωγής (γαμογονία) σε αυτά, η οποία διαφέρει από τη συνηθισμένη σύζευξη. Τα πρωτόζωα έχουν μείωση με δύο διαιρέσεις και διασταύρωση στο επίπεδο των χρωματιδών και σχηματίζονται γαμέτες με απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων. Σε ορισμένα μαστιγωτά, οι γαμέτες σχεδόν δεν διακρίνονται από τα άφυλα άτομα και δεν υπάρχει ακόμη διαχωρισμός σε αρσενικούς και θηλυκούς γαμέτες, δηλ. παρατηρείται ισογαμία. Σταδιακά, στην πορεία της προοδευτικής εξέλιξης, υπάρχει μια μετάβαση από την ισογαμία στην ανισογαμία, ή τη διαίρεση των γενετικών κυττάρων σε θηλυκά και αρσενικά και στην ανισογαμική σύζευξη. Η σύντηξη των γαμετών παράγει έναν διπλοειδή ζυγώτη. Κατά συνέπεια, στα πρωτόζωα, έχει υπάρξει μια μετάβαση από το άγαμμα ευκαριτικό στάδιο στο ζυγωτικό στάδιο - το αρχικό στάδιο της ξενογαμίας (αναπαραγωγή με διασταυρούμενη γονιμοποίηση). Η μετέπειτα ανάπτυξη ήδη πολυκύτταρων οργανισμών ακολούθησε την πορεία της βελτίωσης των μεθόδων της ξενογαμικής αναπαραγωγής.