Vienšūnu organismu saraksts

Šūna ir mazākais dzīvais organisms, kas satur visas dzīves iezīmes, un lielākā daļa visas planētas dzīvības sākas kā vienšūnas organisms. Pašlaik pastāv divu veidu vienšūnas organismi: prokarioti un eikarioti, tiem, kuriem nav atsevišķi definēta kodola, un tiem, kuru kodolu aizsargā šūnu membrāna. Zinātnieki uzskata, ka prokarioti ir vecākā dzīves forma, kas pirmo reizi parādījās apmēram 3,8 miljonus gadu, savukārt eikarioti parādījās apmēram pirms 2,7 miljardiem gadu. Vienšūnu organismu taksonomija ietilpst vienā no trim galvenajām dzīves jomām: eikariotiem, baktērijām un arhejām.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Biologi visus dzīvos organismus klasificē trīs dzīves jomās, sākot no vienšūnas līdz daudzšūnu organismiem: arhejām, baktērijām un eikariotiem.

Visiem vienšūnu un daudzšūnu organismiem ir šādi pamati:

1. Plazmas membrāna, kas aizsargā un atdala dzīvo šūnu no ārējās vides, vienlaikus ļaujot molekulu plūsma visā tās virsmā papildus specifiskiem receptoriem šūnā, kas var ietekmēt šūnu notikumiem.
2. Iekšējā teritorija, kurā atrodas DNS.
3. Izņemot baktērijas, visās dzīvajās šūnās ir no membrānas atdalīti nodalījumi, daļiņas un pavedieni, kas mazgāti gandrīz šķidrumam līdzīgā vielā.
   

Pirms 1969. gada biologi šūnu dzīvi klasificēja divās valstībās: augos un dzīvniekos. Pēc 1969. līdz 1990. gadam zinātnieki vienojās par piecu karaļvalstu klasifikācijas sistēmu, kurā ietilpa moneras (baktērijas), protisti, augi, sēnes un dzīvnieki. Bet Dr Carl Woese (1928-2012), bijušais Ilinoisas universitātes Mikrobioloģijas katedras profesors, ierosināja jaunu struktūru vienšūņu organismu un daudzšūnu vienību klasifikācija 1990. gadā, sastāvot no trim domēniem - arhejām, baktērijām un eikariotiem -, kas apakšklasificēti sešas karaļvalstis. Lielākā daļa zinātnieku tagad izmanto šo taksonomiju vai klasifikācijas sistēmu.

Arhejas plaukst ekstremālos apstākļos, kas iepriekš tika uzskatīti par dzīves ilgtspējīgiem: dziļūdens hidrotermālās atveres, karstie avoti, Nāves jūra, sāls iztvaikošanas dīķi un skābie ezeri. Pirms Dr Woese priekšlikuma zinātnieki vispirms identificēja arhejas kā arheebaktērijas - senās vienšūnu baktērijas - jo tie izskatījās kā prokariotu baktērijas, vienšūnas organismi, kuriem trūkst atsevišķa ar membrānu saistītā kodola vai organellas. Dr Woese, viņa kolēģu un citu zinātnieku turpmākie pētījumi lika viņiem saprast, ka šie senās baktērijas bija ciešāk saistītas ar eikariotiem to bioķīmisko īpašību dēļ izstāde. Zinātnieki un pētnieki ir atklājuši arī arhejas, kas dzīvo cilvēka gremošanas traktā un ādā.

Arhejām ir kopīgas gan prokariotu, gan eikariotu īpašības, tāpēc tās pastāv atsevišķā filiālē starp baktērijām un eikariotēm filoģenētiskajā dzīvības kokā. Kad zinātnieki atklāja, ka arheobaktērijas patiesībā nav senās baktērijas, tās pārdēvēja par arhejām. Arhejas vienšūnu organismus nosaka šādas pazīmes:

• Tās ir prokariotu šūnas, taču ģenētiski tās vairāk līdzinās eikariotiem.
• Šūnu membrānas sastāv no sazarotām ogļūdeņražu ķēdēm, atšķirībā no baktērijām un eukarijas, kas savienotas ar glicerīnu ar ētera saitēm.
• Arhejas šūnu sienās nav peptidoglikānu, polimēru, kas sastāv no cukuriem un aminoskābēm, kas veido tīklveida slāni ārpus lielākās daļas baktēriju šūnu sienām.
• Kaut arī arheja nereaģē uz dažām antibiotikām, uz kurām reaģē baktērijas, tās reaģē uz dažām antibiotikām, kas satrauc eikariotus.
• Arhejas satur proteīnam būtisku arhejai specifisku ribosomu ribonukleīnskābi (rRNS) sintēze, ko identificē pēc molekulārajām zonām, atšķirībā no rRNS, kas atrodama baktērijās un eukarya.
  

Galvenās arheju klasifikācijas ietver crenarchaeota, eiriarheota un korarheota, kā arī ierosinātās nanoarheota un piedāvātais thaumarchaeota. Individuālās klasifikācijas norāda vides veidus, kuros pētnieki un zinātnieki atrod šos vienšūnas organismus. Crenarchaeota dzīvo ļoti skābā un temperatūras vidē un oksidē amonjaku; eiriarheotā ietilpst organismi, kas oksidē metānu un mīl sāli dziļjūras vidē, citi eiriarheoti, kas ražo metānu kā atkritumu produktu un korarheotu - arheju kategoriju, kas dzīvo arī augstā temperatūrā videi.

Nanoarheotas atšķiras no citām arhejām ar to, ka dzīvo virs cita arheāna organisma, ko sauc Ignicoccus. Korarheotas un nanoarheotas apakštipi ietver metanogēni, organismi, kas kā gremošanas vai enerģijas ražošanas procesu blakusproduktu ražo metāna gāzi; halofīli vai sāli mīloša arheja; termofili, organismi, kas plaukst ārkārtīgi augstā temperatūrā; un psirofili, arheju organismi, kas dzīvo ārkārtīgi aukstos tempos.

Baktērijas dzīvo un plaukst visur uz planētas: kalnu virsotnēs, pasaules dziļāko okeānu apakšā, gan cilvēku, gan dzīvnieku gremošanas traktā un pat ziemeļu un dienvidu sasalušajos akmeņos un ledū stabi. Baktērijas gadu gaitā var izplatīties tālu un plaši, jo tās var ilgstoši neaktivizēt.

Baktērijas pastāv kā vadošās dzīvās radības uz planētas, kuras šeit ir bijušas vismaz trīs ceturtdaļas no planētas attīstības vēstures. Viņi ir pazīstami ar spēju pielāgoties lielākajai daļai planētas biotopu. Kaut arī dažas baktērijas izraisa virulentas slimības dzīvniekiem, augiem un cilvēkiem, lielākā daļa baktēriju darbojas kā "labvēlīgi" vides aģenti ar vielmaiņas procesiem, kas uztur augstākas dzīvības formas.

Citas baktēriju formas darbojas kopā ar augiem un bezmugurkaulniekiem (radījumiem bez mugurkaula) simbiotiskās attiecībās, veicot svarīgas funkcijas. Bez šiem vienšūnu organismiem mirušiem augiem un dzīvniekiem būtu nepieciešams vairāk laika sabrukšanas un augsne vairs nebūtu auglīga. Pētnieki un zinātnieki izmanto dažas baktērijas ķimikālijās, narkotikās, antibiotikās un pat tādu pārtikas produktu pagatavošanā kā skābēti kāposti, jogurts un kefīrs, kā arī marinēti gurķi. Baktēriju šūnām kā vienkāršiem vienšūnas organismiem ir raksturīgas iezīmes:

• Tāpat kā arhejas, zinātnieki baktērijas definē kā prokariotu šūnas, bez noteikta vai atsevišķa kodola.
• Membrānas sastāv no nesazarotām taukskābju ķēdēm, kas savienotas ar glicerīnu ar esteru saitēm, piemēram, eikaliju.
• Baktēriju šūnu sienas satur peptidoglikānu.
• Tradicionālās antibakteriālās antibiotikas ietekmē baktērijas, bet tās pretojas antibiotikām, kas ietekmē eikariju.
• Ir baktērijām raksturīga rRNS, jo ir molekulārie reģioni, kas atšķiras no arhijā un eikariā atrodamās rRNS.
  

Zinātnieki lielāko daļu baktēriju klasificē trīs grupās, pamatojoties uz to, kā tās reaģē uz skābekli gāzes formā. Aerobika baktērijas plaukst skābekļa vidē, un to dzīvošanai nepieciešams skābeklis. Anaerobi baktērijām nepatīk gāzveida skābeklis; šo baktēriju piemērs varētu būt tie, kas dzīvo nogulumos dziļi zem ūdens, vai tie, kas izraisa saindēšanos ar baktērijām. Visbeidzot, fakultatīvie anaerobi ir baktērijas, kuras dod priekšroku skābekļa klātbūtnei augšanas vidē, bet var dzīvot bez tā.

Bet pētnieki arī klasificē baktērijas pēc enerģijas iegūšanas veida: kā heterotrofi un autotrofi. Autotrofi, tāpat kā gaismas enerģijas darbināmi augi (saukti par fotoautotrofiem), paši veido pārtikas avotu, fiksējot oglekļa dioksīdu vai ar ķīmijautotrofiskiem līdzekļiem, izmantojot slāpekli, sēru vai citu elementu oksidēšanu procesi. Heterotrofi enerģiju ņem no vides, sadalot organiskos savienojumus, piemēram, saprobiskos baktērijas, kas dzīvo sabrukušā vielā, kā arī baktērijas, kas paļaujas uz fermentāciju vai elpošanu enerģija.

Vēl viens veids, kā zinātnieki grupē baktērijas, ir to forma: sfērisks, stieņa formas un spirāle. Citas baktēriju formas ietver pavedieni, apvalki, kvadrātveida, kātiņi, zvaigznes formas, vārpstveida, lobēti, trihomu veidojoši (matu veidošana) un pleomorfisks baktērijas ar spēju mainīt savu formu vai izmēru, pamatojoties uz vidi.

Papildu klasifikācija ietver mikoplazmas, slimību izraisošas baktērijas, kuras ietekmē antibiotikas, jo tām trūkst šūnu sienas; zilaļģes, fotoautotrofiskas baktērijas, piemēram, zilaļģes; grampozitīvas baktērijas, kas gramu traipu testā izstaro violetu krāsu, jo tests krāso to biezās šūnu sienas; un gramnegatīvās baktērijas kas gramu traipu testā kļūst sārtas to plāno, bet spēcīgo ārsienu dēļ. Grampozitīvās baktērijas labāk reaģē uz antibiotikām nekā gramnegatīvās baktērijas, jo, kamēr pirmās sienas ir biezs, tas ir caurspīdīgs, turpretī gramnegatīvajās baktērijās tā šūnu sienas ir plānas, bet darbojas vairāk kā ložu necaurlaidīgs veste.

Kamēr eikarioti sēnēs, augu un dzīvnieku valstībās ietver daudzus daudzšūnu organismus, šī galvenā dzīves joma ietver arī vienšūnu organismus. Vienšūņu eikariotiem ir šūnu sienas, kas var mainīt savu formu, salīdzinot ar prokariotiem, kuriem ir stingras šūnu sienas. Lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka eikarioti attīstījās no prokariotiem, jo ​​abi izmanto RNS un DNS kā ģenētisko materiālu; viņi abi izmanto 20 aminoskābes; un abiem ir lipīdu (šķīdināms organiskos šķīdinātājos) divslāņu šūnu membrāna un tiek izmantoti D cukuri un L-aminoskābes. Eikariotu īpašās īpašības ir:

• Eikariotiem ir atšķirīgs, atsevišķs kodols, kuru aizsargā membrāna.
• Membrānas, tāpat kā baktērijas, sastāv no sazarotām taukskābju ķēdēm, kuras ar glicerīnu savieno esteru saites (kas padara šūnu sienas jutīgākas pret ārējo vidi, salīdzinot ar arheja).
• Šūnu sienas - eikariotos, kuriem tie ir - nesatur peptidoglikānu.
• Antibakteriālās antibiotikas parasti neietekmē eikariotu šūnas, bet tās reaģē vai reaģē uz antibiotikām, kas parasti ietekmē eikariotu šūnas.
• Eikariotu šūnām ir molekulārs reģions ar rRNS, kas atšķiras no rRNS, kas pastāv arhejās un baktērijās.

Eikariotu domēnā ir četras valstības vai apakškategorijas: protisti, sēnītes, augi un dzīvnieki. No tiem protisti satur tikai vienšūnas organismus, savukārt sēņu valstība satur abus. Protista valstībā ietilpst tādi dzīvie organismi kā aļģes, euglenoīdi, vienšūņi un gļotu veidnes. Sēņu valstībā ietilpst gan vienšūnas, gan daudzšūnu organismi. Vienšūnu organismi sēņu valstībā ietver raugi un citrīdivai fosilizētas sēnes. Lielākā daļa augu un dzīvnieku valstībā esošo organismu ir daudzšūnu.

Lai gan lielākajai daļai vienšūnu vienību uz planētas parasti ir nepieciešams mikroskops, jūs varat novērot ūdens aļģes, Caulerpa taxifolia, ar neapbruņotu aci. Definējot kā Indijas okeānā un Havaju salās dzimušo jūras aļģu veidu, šīs slepkavas aļģes ir invazīvas sugas citur. Šis dzīvais organisms augu valstībā var izaugt no 6 līdz 12 collas garš, un tam ir spalvai līdzīgi saplacināti zari, kas rodas no skrējēja, tumšās vai gaiši zaļās nokrāsās.

Kalnos, kas atrodas virs Kalifornijas Universitātes Bērklija universitātes pilsētiņas, sēž Lorenss Bērklijs Nacionālā laboratorija, ko kopīgi pārvalda ASV Enerģētikas departaments un Kalifornijas universitāte sistēmā. Starptautiska zinātnieku komanda, kuru vadīja Berkeley Lab pētnieki, 2015. gadā atklāja, kas varētu būt mazākais vienšūnas organisms, kas uzņemts attēlā, kas ņemts no lielas jaudas mikroskops.

Šis vienšūņu organisms, prokariotu baktērija, ir tik mazs, ka 150 000 šo atsevišķo šūnu baktēriju varētu sēdēt uz matu gala no galvas. Pētnieki turpina pētīt šos, domājams, bieži sastopamos organismus, jo tiem trūkst daudz funkciju, kas nepieciešamas darbībai ar citiem organismiem. Šķiet, ka šūnās ir DNS, neliels skaits ribosomu un pavedieniem līdzīgi piedēkļi, taču, visticamāk, tās paļaujas uz citu baktēriju dzīvošanu.

Prāgas Kārļa universitātes zinātnieki atklāja vienīgo zināmo eikariotu organismu, kas nesatur noteiktu mitohondriju veidu, un atrada to mājdzīvnieku šinšillas zarnās. Kā šūnas spēkstacija mitohondriji dara vairākas lietas. Skābekļa klātbūtnē mitohondriji var uzlādēt molekulas un ražot kritiskos proteīnus. Bet šis organisms, žiardijas baktēriju radinieks, proteīnu sintezēšanai izmanto tādu sistēmu kā parasti baktērijās - sānu gēnu pārnesi. Tā kā baktērijas galvenokārt pastāv kā prokariotu šūnas, ar baktērijām saistītas eikariotu šūnas atrašana ir noteikuma izņēmums.