რომელ სამეფოებს შეუძლიათ ფოტოსინთეზირება?

ცოცხალი ორგანიზმები სხვადასხვაგვარად არიან ორგანიზებულნი ტაქსონი, ან ჯგუფები, სისტემაში, რომელიც ცნობილია როგორც ტაქსონომია. როდესაც 1700-იანი წლების შუა პერიოდში კარლ ლინეუსმა პირველად დაიწყო მცენარეებისა და ცხოველების კლასიფიკაცია, აქ ორი სამეფო იყო: მცენარეები (მცენარეები) და ცხოველები (ცხოველები).

დროთა განმავლობაში, ეს სამეფო მკვეთრად შეიცვალა, რადგან ახალი აღმოჩენები მოხდა და შესთავაზა ახალი კლასიფიკაციის სისტემები. 1990 წელს კარლ რ. უოესმა და მისმა კოლეგებმა ჩამოაყალიბეს სამი დომენის სისტემა: ბაქტერიები, არქეა და ეუკარია (იგულისხმება ნებისმიერი ორგანიზმი, რომლის უჯრედებში ბირთვია).

რვა წლის შემდეგ ზოოლოგმა სახელად თომას კავალიერ-სმიტმა შემოგვთავაზა სისტემა ექვსი სამეფოთი, სადაც სამეფოს ბაქტერიებს (ასევე ცნობილი როგორც Monera) ჰქონდათ ეუბაქტერიების ორი ქვედანაყოფი (ნამდვილი ბაქტერიები) და არქეაბაქტერიები.

2015 წელს კავალიერ-სმიტმა და მისმა კოლეგებმა გადახედეს იმ სისტემას, რომელიც ახლა უნდა შეეტანათ შვიდი სამეფო: ბაქტერიები, არქეა, პროტისტა (პროტისტები), ქრომისტა (წყალმცენარეები), სოკოები, მცენარეები (არავასკულური და სისხლძარღვოვანი მცენარეები) და ანიმალია (ცხოველები).

ზოგიერთ ორგანიზმს შეუძლია ფოტოსინთეზის გამოყენებით მიიღოს ენერგია მზისგან, ნახშირორჟანგიდან და წყლისგან და გადააქციოს იგი ქიმიურ ენერგიად. ფოტოსინთეზი ამ ნაერთებს გარდაქმნის ჟანგბადში, რომელიც გამოიყოფა ატმოსფეროში და ორგანულ ნივთიერებებში, როგორიცაა შაქარი ან ნახშირწყლები. შვიდი სამეფოდან მხოლოდ ზოგი მოიცავს ფოტოსინთეზურ ორგანიზმს. რომელ სამეფოებს შეუძლიათ ფოტოსინთეზირება?

პროტოტისტული სამეფო პირველად შემოგვთავაზა გერმანელმა ზოოლოგმა ერნსტ ჰეკლელმა 1866 წელს. იმ დროისთვის ეს იყო მესამე სამეფო, რომლის მიზანიც იყო ადგილის შექმნა მიკროორგანიზმები. პროტისტები არ არიან საკმაოდ ცხოველური და მცენარეული ცხოვრება და მათ არ გააჩნიათ ბირთვი, რაც მათ პროკარიოტულს ხდის. მიუხედავად ამისა, პროტისტები შეადგენენ მსოფლიოს ფოტოსინთეზის მეოთხედზე მეტს! პროტისტებს შეუძლიათ შეიტანონ დინოფლაგელატები, დიათომები და მრავალუჯრედიანი წყალმცენარეები.

ფოტოსინთეზირებულ პროტისტებს ხშირად აქვთ სიმბიოტიკური ურთიერთობა გარშემომყოფ ორგანიზმებთან. ფოტოსინთეზური დინოფლაგელატები, რომლებიც მარჯნის პოლიპების გარშემო ცხოვრობენ, არაორგანულ ნახშირბადს აფიქსირებენ მზის სხივებისგან, რაც ახლომდებარე მარჯნებს აძლევს დამატებით ენერგიას და საკვებს, კალციუმის კარბონატული ჩონჩხის შესაქმნელად. პროტისტები პირველადი მწარმოებლები არიან, რაც ნიშნავს, რომ ისინი კვების ჯაჭვის ბოლოში არიან და მრავალი წყლის სახეობის საკვებს უზრუნველყოფენ.

ეს სამეფო მოიცავს ყველას სისხლძარღვოვანი და არავასკულარული მცენარეები, როგორიცაა ხავსები, გვიმრები, წიწვოვანი მცენარეები და ყვავილოვანი მცენარეები. თითქმის ყველა მცენარეს შეუძლია ფოტოსინთეზირება, გარდა რამდენიმე პარაზიტული ფორმისა.

მცენარეულ უჯრედებს აქვთ მრავალი განსხვავებული ორგანელა, რომლებიც ასრულებენ მცენარის გადარჩენისთვის აუცილებელ ფუნქციებს. ორგანელის ერთ-ერთი სახეობაა ქლოროპლასტი. მხოლოდ დაახლოებით 0,001 მმ სისქის, ქლოროპლასტების გარეშე მცენარეები ვერ შეძლებენ ფოტოსინთეზირებას.

ორი პიგმენტი, ქლოროფილი ა და ქლოროფილი ბ, ქლოროპლასტებს მიანიჭეთ მწვანე ფერი, რის გამოც მცენარის ფოთლები არის მწვანე. ქლოროპლასტები არიან ენერგიის მწარმოებელი ელექტროსადგურები რომლებიც ქმნიან და ინახავენ საკვებს ფოტოსინთეზის საშუალებით.

სამეფო ქრომისტაში მყოფი პირები მჭიდრო კავშირში არ არიან მცენარეებთან ან სხვა წყალმცენარეებთან. ისინი განსხვავდებიან სხვა ორგანიზმებისგან, რადგან მათ აქვთ ქლოროფილი გ, განსხვავებით ა ან ბდა ნუ შეინახავთ ენერგიას სახამებელს. ოკეანეებში მიკროსკოპული დიატომია, რომელთაც სილიციუმის ჩონჩხები და გიგანტური კელპები აქვთ, სამეფო Chromista– ს ქვეშ ექცევა. უმეტესობა ფოტოსინთეზულია და ისინი ყველაზე მნიშვნელოვანია წყლის ეკოსისტემებში.

ციანობაქტერიები, ასევე ცნობილი როგორც ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეები, ასევე ფოტოინთეზური ორგანიზმებია. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი პროტესტისტული წყალმცენარეების მსგავსია, მათ არ აქვთ გარსით შეკრული ბირთვი, რაც მათ პროკარიოტებად აქცევს, რომლებიც კლასიფიცირებულია სამეფოს ბაქტერიებში.

მცენარეთაგან განსხვავებით, რომელთაც აქვთ ორი ტიპის ქლოროფილი პიგმენტები, ციანობაქტერიებს აქვთ მხოლოდ ქლოროფილი ა, სხვების გარდა, როგორიცაა ლურჯი პიგმენტი ფიკობილინი, რომელიც მათ აძლევს მათ ლურჯ-მწვანე ფერს, ყვითელ კაროტინოიდებს და ზოგჯერ წითელ პიგმენტს, ფიკოერინრინს.

ციანობაქტერია გვხვდება დედამიწის ზოგიერთ მკაცრ გარემოში, მაგალითად, ცხელ წყაროებში, გაყინული ტბების ქვეშ და მწვავე უდაბნოებში ქანების ქვეშ. უმეტესობა მხოლოდ იქ იზრდება, სადაც სინათლე იმყოფება.

ბაქტერიების მსგავსად, არქეელებსაც არ გააჩნიათ ბირთვი და გარსით შეკრული ორგანულები. მხოლოდ ერთი ფოტოსინთეტიკური არქეონია, ჰალობაქტერიუმი, რომელიც ფოტოსინთეზირდება მცენარეთა და ბაქტერიებისგან ძალიან განსხვავებულად. იმის ნაცვლად, რომ ქლოროფილი გამოიყენოს მრავალ ცილასთან ერთად, იგი იყენებს ერთ ცილას (ე.წ. ბაქტერიოროდოპსინს) შუქის ათვისებისთვის A ვიტამინის ფორმის გამოყენებით.