Ποιο είναι μονόκυκλο: προκαρυώτες ή ευκαρυώτες;

Όλοι οι προκαρυώτες είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, αλλά και πολλοί ευκαρυωτικοί. Στην πραγματικότητα, η συντριπτική πλειονότητα των οργανισμών στη γη είναι μονοκύτταρα ή «μονοκύτταρα». Τα προκαρυωτικά χωρίζονται σε δύο ταξονομικά πεδία: Βακτήρια και Αρχαία.

Όλοι οι ευκαρυωτικοί υπάγονται στον τομέα Eukarya. Στο Eukarya, οι ομάδες φυτών, ζώων και μυκήτων γης κυριαρχούνται από πολυκύτταρους οργανισμούς. Τα υπόλοιπα Eukarya ανήκουν σε μια μεγάλη, διαφορετική ομάδα οργανισμών που ονομάζονται protists, οι περισσότεροι από τους οποίους είναι μονοκύτταροι οργανισμοί.

Προκαρυωτικοί οργανισμοί υπάρχουν ως ένα μόνο προκαρυωτικό κύτταρο, ενώ ευκαρυώτες αποτελούνται από ένα ή περισσότερα ευκαρυωτικά κύτταρα. Υπάρχουν πολλές βασικές διαφορές μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών κυττάρων. Τα περισσότερα DNA σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο περικλείονται εντός ενός δεσμευμένου στη μεμβράνη πυρήνα, ενώ τα προκαρυωτικά κύτταρα δεν έχουν έναν πραγματικό πυρήνα κυττάρων. Το ευκαρυωτικό DNA αποτελείται από κλώνους με άκρα ενώ τα προκαρυωτικά κύτταρα έχουν κυκλικό DNA χωρίς άκρα.

Τα κυτταρικά μηχανήματα απλώνονται σε προκαρυωτικά κύτταρα αλλά ο μηχανισμός των ευκαρυωτικών κυττάρων περιέχεται εντός διαμερισμένων μεμβρανών διαμερισμάτων που ονομάζονται οργανίδια. Αυτή η διαμερισματοποίηση επιτρέπει στα ευκαρυωτικά κύτταρα να ρυθμίζουν τις λειτουργίες των κυττάρων πιο αποτελεσματικά από τους προκαρυωτικούς προγόνους τους. Τέλος, τα ευκαρυωτικά κύτταρα είναι περίπου 10 έως 20 φορές μεγαλύτερα από τα προκαρυωτικά κύτταρα.

Οι προκαρυωτικοί ήταν οι πρώτες μορφές ζωής που αποικίζουν τη Γη και παραμένουν οι πολυάριθμοι οργανισμοί στον πλανήτη. Είναι εξαιρετικά προσαρμόσιμες και επιβιώνουν ακραίες συνθήκες που κανένας άλλος οργανισμός δεν μπορεί να αντέξει. Το μικρό τους μέγεθος και η απλή δομή τους τους επιτρέπουν να αναπαράγονται πολύ γρήγορα και ως εκ τούτου εξελίσσονται μηχανισμοί επιβίωσης πολύ πιο γρήγορα από άλλους οργανισμούς.

Οι προκαρυώτες δίνουν τη Μεγάλη Πρισματική Άνοιξη στο Εθνικό Πάρκο Yellowstone - το οποίο μπορεί να φτάσει τους 87 βαθμούς Κελσίου (188 βαθμούς Φαρενάιτ) στο κέντρο του - τα διακριτικά φωτεινά χρώματα του. Τα βακτήρια έχουν βρεθεί ότι ζουν στην Αρκτική περμάκρο, όπου επιβιώνουν στους -25 βαθμούς Κελσίου (-13 βαθμούς Φαρενάιτ).

Οι προκαρυωτικοί κινούνται μέσα από το περιβάλλον τους χρησιμοποιώντας μεγάλους, περιστρεφόμενους σωλήνες που μοιάζουν με μαλλιά που ονομάζονται μαστίγια. Τα προκαρυωτικά λαμβάνουν θρεπτικά συστατικά και ενέργεια από διαφορετικές πηγές, αλλά μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο ευρείες ομάδες: autotrophs και heterotrophs. Τα Autotrophs λαμβάνουν άνθρακα με φωτοσύνθεση και τα ετερότροπα λαμβάνουν άνθρακα από οργανική ύλη.

Τα μονοκύτταρα προστατευτικά εμφανίζονται επίσης ως αυτοτροφικά και ετερότροπα. Ένα πολύ γνωστό ετερότροφο είναι το σαρκοφάγο αμοιβάδα, το οποίο καταπίνει μικρότερα προστατευτικά και βακτήρια. Άλλα ετερότροπα περιλαμβάνουν το paramecium και καλούπια, σκουριά και μούχλα. Τα αυτοτροφικά προστατευτικά περιλαμβάνουν τα δινοφλαγέτη, τα διάτομα και τα φύκια.

Πολλοί διαμαρτυρόμενοι έχουν τη δυνατότητα να κινούνται ενεργά γύρω από το περιβάλλον τους χρησιμοποιώντας μαστίγια ή κολόνες, μικρότερους αλλά περισσότερους σωλήνες που χτυπούν αντί να περιστρέφονται. Άλλοι, όπως η αμοιβάδα, κινούνται γρήγορα αλλάζοντας το σχήμα του κυττάρου τους χρησιμοποιώντας μεταφορά υγρού, μια διαδικασία γνωστή ως ψευδοπόδα. Ορισμένοι protists είναι λιγότερο κινητοί, βασισμένοι σε ρεύματα ανέμου ή νερού για διανομή. Σε αυτά περιλαμβάνονται ορισμένα διάτομα και πολλοί τύποι μούχλας και λάσπης.

Μερικοί ευκαρυωτικοί μονοκυτταρικοί οργανισμοί, όπως οι δινινοφλαγάτες και τα slimes, σχηματίζουν αποικίες που τις κάνουν να φαίνεται σαν να είναι ένας πολυκυτταρικός οργανισμός. Ωστόσο, κάθε κελί λειτουργεί ανεξάρτητα μέσα στην αποικία.

Τα προκαρυωτικά αποσυνθέτουν τη νεκρή οργανική ύλη και αποτελούν σημαντικό συστατικό των κύκλων άνθρακα και αζώτου. Οι αποσυνθέτες απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο, οξυγόνο και διαλυτό άζωτο στο περιβάλλον. Τα φωτοσυνθετικά προκαρυωτικά στερεώνουν, ή διαχωρίζουν τον άνθρακα εντός των κυττάρων τους και τα βακτηρίδια στερέωσης αζώτου κάνουν το ίδιο για το άζωτο. Τα φωτοσυνθετικά προστατευτικά παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στη στερέωση άνθρακα και στην παραγωγή οξυγόνου.

Οι προκαρυώτες και οι προστατευτές συνάπτουν συμβιωτικές σχέσεις με φυτά και ζώα. Τα περισσότερα είναι χρήσιμα - για παράδειγμα, τα βακτήρια στο ανθρώπινο έντερο βοηθούν στην πέψη των τροφίμων - ενώ άλλα είναι παρασιτικά που προκαλούν βλάβη στους ιστούς των φυτών και των ζώων.