Živi organizmi organizirani su u različite svojti, ili grupe, u sustavu poznatom kao taksonomija. Kad je Carl Linneaus sredinom 1700-ih prvi put počeo klasificirati biljke i životinje, postojala su dva kraljevstva: plantae (biljke) i animalia (životinje).
Vremenom su se ta kraljevstva drastično promijenila kako se donose nova otkrića i predlažu novi sustavi klasifikacije. 1990. Carl R. Woese i njegovi kolege iznijeli su sustav s tri domene: bakterije, arheje i eukarije (što znači bilo koji organizam s jezgrom u stanicama).
Osam godina kasnije zoolog po imenu Thomas Cavalier-Smith predložio je sustav sa šest kraljevstava, gdje kraljevstvo Bakterije (također poznate i kao Monera) imale su dvije podjele Eubacteria (istinske bakterije) i Arhebakterije.
2015. godine Cavalier-Smith i kolege revidirali su da bi taj sustav sada mogao biti uključen sedam kraljevstava: Bakterije, Arheje, Jednoćelijski organizam (protisti), Chromista (alge), Gljivice, Plantae (nevaskularne i vaskularne biljke) i Animalia (životinje).
Proces fotosinteze
Neki su organizmi sposobni fotosintezom uzimati energiju sunca, ugljičnog dioksida i vode i pretvarati je u kemijsku energiju. Fotosinteza pretvara ove spojeve u kisik koji se ispušta u atmosferu i organske tvari poput šećera ili ugljikohidrata. Međutim, od sedam kraljevstava samo neka uključuju fotosintetske organizme. Koja kraljevstva mogu fotosintezirati?
Kraljevstvo Protista
Protističko kraljevstvo prvi je put predložio njemački zoolog Ernst Haecklel 1866. godine. Bilo je to treće kraljevstvo u to vrijeme, namijenjeno stvaranju mjesta za mikroorganizmi. Protisti nisu posve životinjski ili biljni svijet, a nedostaje im jezgra koja ih čini prokariotskim. Ipak, protisti čine više od četvrtine svjetske fotosinteze! Protisti mogu obuhvaćati dinoflagelate, dijatomeje i višećelijske alge.
Fotosintetski protisti često imaju simbiotske odnose s drugim organizmima oko sebe. Fotosintetski dinoflagelati koji žive oko koraljnih polipa popravljaju anorganski ugljik iz sunčeve svjetlosti, dajući obližnjim koraljima dodatnu energiju i hranjive tvari za stvaranje kostura kalcijevog karbonata. Protisti su primarni proizvođači, što znači da su na dnu prehrambenog lanca i daju hranu mnogim vodenim vrstama.
Kraljevstvo Plantae
Ovo kraljevstvo uključuje sve vaskularne i nevaskularne biljke, poput mahovine, paprati, četinjača i cvjetnica. Gotovo sve biljke mogu fotosintetizirati, osim nekoliko parazitskih oblika.
Biljne stanice imaju mnogo različitih organela koje izvršavaju funkcije ključne za opstanak biljke. Jedna vrsta organela je kloroplast. Samo približno 0,001 mm debljine, bez kloroplasta, biljke ne bi mogle fotosintetizirati.
Dva pigmenta, klorofil a i klorofila b, daju kloroplastima zelenu boju, što je i razlog zašto su biljni listovi zeleni. Kloroplasti su energetske centrale koje proizvode energiju koji stvaraju i čuvaju hranu fotosintezom.
Kraljevstvo Chromista
Pojedinci u kraljevstvu Chromista nisu usko povezani s biljkama ili drugim algama. Razlikuju se od ostalih organizama jer imaju klorofil c, za razliku od a ili b, i ne skladištite energiju u škrobu. Neki mikroskopski dijatomeji s kosturima silicijevog dioksida i divovskim kelpima u oceanima potpadaju pod kraljevstvo Chromista. Većina je fotosinteza, a najvažniji su u vodenim ekosustavima.
Kraljevstvo bakterija
Cijanobakterije, također poznate kao plavozelene alge, također su fotosintetski organizmi. Iako nalikuju algama, koje su protisti, nedostaje im jezgra vezana membranom, što ih čini prokarionima, svrstanim u kraljevstvo Bakterije.
Za razliku od biljaka koje imaju dvije vrste pigmenta klorofila, cijanobakterije imaju samo klorofil a, pored ostalih poput plavog pigmenta fikobilina, koji im pomaže dati njihovu plavo-zelenu boju, žute karotenoide i ponekad crveni pigment, fikoeritrin.
Cijanobakterije se mogu naći u nekim od najtežih okoliša na zemlji, kao što su vruća vrela, ispod smrznutih jezera i ispod kamenja u užarenim pustinjama. Većina je sposobna rasti samo tamo gdje je prisutna svjetlost.
Kraljevstvo Arheja
Poput bakterija, arhejcima također nedostaju jezgra i organele povezane s membranom. Postoji samo jedan fotosintetski arheon, Halobacterium, koji fotosintetizira vrlo različito od biljaka i bakterija. Umjesto da koristi klorofil s mnogo proteina, on koristi jedan protein (nazvan bakteriorodopsin) za apsorpciju svjetlosti koristeći oblik vitamina A.