Gyvieji organizmai yra suskirstyti į skirtingus taksonai, arba grupės, sistemoje, žinomoje kaip taksonomija. Kai 1700-ųjų viduryje Karlas Linneaus pirmą kartą pradėjo klasifikuoti augalus ir gyvūnus, buvo dvi karalystės: plantae (augalai) ir animalia (gyvūnai).
Laikui bėgant, šios karalystės radikaliai pasikeitė, kai buvo atrasti nauji atradimai ir siūlomos naujos klasifikavimo sistemos. 1990 m. Carl R. Woese ir jo kolegos išleido trijų domenų sistemą: Bakterijos, Archaea ir Eukarya (tai reiškia bet kokį organizmą, kurio ląstelėse yra branduolys).
Po aštuonerių metų zoologas Thomas Cavalier-Smithas pasiūlė sistemą su šešiomis karalystėmis, kur karalystė Bakterijos (taip pat žinomos kaip Monera) turėjo du Eubacteria (tikrųjų bakterijų) ir Archebakterijos.
2015 m. „Cavalier-Smith“ ir jo kolegos peržiūrėjo šią sistemą septynios karalystės: bakterijos, Archėja, Protista (protistai), Chromista (dumbliai), Grybai, Plantae (ne kraujagyslių ir kraujagyslių augalai) ir Animalia (gyvūnai).
Fotosintezės procesas
Kai kurie organizmai sugeba naudoti fotosintezę, kad imtų saulės, anglies dioksido ir vandens energiją ir paverstų ją chemine energija. Fotosintezės metu šie junginiai virsta deguonimi, kuris išsiskiria į atmosferą, ir organinėmis medžiagomis, tokiomis kaip cukrus ar angliavandeniai. Tačiau iš septynių karalysčių tik kai kuriose yra fotosintetinių organizmų. Kurios karalystės gali fotosintezuoti?
Karalystė Protista
Pirmą kartą protistų karalystę pasiūlė vokiečių zoologas Ernstas Haecklelis 1866 m. Tuo metu tai buvo trečioji karalystė, skirta sukurti vietą mikroorganizmai. Protistai nėra visai gyvuliniai ar augaliniai gyvūnai, ir jiems trūksta branduolio, dėl kurio jie būtų prokariotiniai. Vis dėlto protistai sudaro daugiau nei ketvirtadalį pasaulio fotosintezės! Protistai gali apimti dinoflagelatus, diatomus ir daugialąsčius dumblius.
Fotosintetiniai protistai dažnai turi simbiotinius ryšius su kitais juos supančiais organizmais. Fotosintetiniai dinoflagelatai, gyvenantys aplink koralų polipus, fiksuoja neorganinę anglį nuo saulės spindulių, suteikdami netoliese esantiems koralams papildomos energijos ir maistinių medžiagų kalcio karbonato skeletui sukurti. Protistai yra pirminiai gamintojai, o tai reiškia, kad jie yra maisto grandinės apačioje ir tiekia maistą daugeliui vandens rūšių.
Karalystė Plantae
Ši karalystė apima visus kraujagyslių ir ne kraujagyslių augalai, pavyzdžiui, samanos, paparčiai, spygliuočiai ir žydintys augalai. Beveik visi augalai sugeba fotosintezuoti, išskyrus keletą parazitinių formų.
Augalų ląstelėse yra daug skirtingų organelių, kurie atlieka augalo išlikimui būtinas funkcijas. Viena organelių rūšis yra chloroplastas. Tik apytiksliai 0,001 mm storio, be chloroplastų, augalai negalėtų fotosintezuoti.
Du pigmentai, chlorofilas a ir chlorofilas b, suteikia chloroplastams žalią spalvą, todėl augalų lapai yra žali. Chloroplastai yra energiją gaminančių jėgainių kurie sukuria ir kaupia maistą fotosintezės būdu.
Karalystė Chromista
Žmonės karalystėje „Chromista“ nėra glaudžiai susiję su augalais ar kitais dumbliais. Jie skiriasi nuo kitų organizmų, nes turi chlorofilą c, priešingai nei a arba bir nesikaupkite energijos krakmoluose. Kai kurie mikroskopiniai diatomiai su silicio dioksido skeletais ir milžiniškomis rudadumbliais vandenynuose priklauso karalystės „Chromista“. Dauguma jų yra fotosintetinės, jos svarbiausios vandens ekosistemose.
Karalystės bakterijos
Cianobakterijos, taip pat žinomos kaip mėlynai žalių dumblių, taip pat yra fotosintetiniai organizmai. Nors jie panašūs į dumblius, kurie yra protistai, jiems trūksta su membrana susijusio branduolio, todėl jie yra prokariotai, priskiriami Bakterijų karalystei.
Priešingai nei augalai, turintys dviejų tipų chlorofilo pigmentus, cianobakterijos turi tik chlorofilą a, be kitų, tokių kaip mėlynasis pigmentas fikobilinas, kuris padeda jiems suteikti mėlynai žalią spalvą, geltonus karotinoidus ir kartais raudoną pigmentą - fikoeritriną.
Cianobakterijų galima rasti kai kuriose atšiauriose aplinkose žemėje, pavyzdžiui, karštuose šaltiniuose, po užšalusiais ežerais ir po uolomis deginančiose dykumose. Dauguma sugeba augti tik ten, kur yra šviesa.
Karalystės archėja
Kaip ir bakterijoms, archajams taip pat trūksta branduolio ir su membrana susijusių organelių. Yra tik vienas fotosintezės archeonas, Halobakterija, kuris fotosintezuojasi labai skirtingai nei augalai ir bakterijos. Užuot naudojęs chlorofilą su daugeliu baltymų, jis naudoja vieną baltymą (vadinamą bakteriorodopsinu), kad sugertų šviesą naudojant vitamino A formą.