Welke koninkrijken kunnen fotosynthetiseren?

Levende organismen zijn georganiseerd in verschillende taxa, of groepen, in een systeem dat bekend staat als taxonomie. Toen Carl Linneaus halverwege de 18e eeuw voor het eerst begon met het classificeren van planten en dieren, waren er twee koninkrijken: plantae (planten) en animalia (dieren).

In de loop van de tijd zijn deze koninkrijken drastisch veranderd naarmate nieuwe ontdekkingen worden gedaan en nieuwe classificatiesystemen worden voorgesteld. In 1990, Carl R. Woese en zijn collega's brachten het systeem met drie domeinen naar voren: Bacteriën, Archaea en Eukarya (wat elk organisme met een kern in zijn cellen betekent).

Acht jaar later stelde een zoöloog genaamd Thomas Cavalier-Smith een systeem voor met zes koninkrijken, waarbij: koninkrijk Bacteria (ook bekend als Monera) had twee onderverdelingen van Eubacteria (echte bacteriën) en Archebacteriën.

In 2015 hebben Cavalier-Smith en collega's dat systeem herzien om nu: zeven koninkrijken: bacteriën, Archaea, Protista (protisten),

Sommige organismen zijn in staat om via fotosynthese energie uit de zon, kooldioxide en water te halen en deze om te zetten in chemische energie. Fotosynthese zet deze verbindingen om in zuurstof, die vrijkomt in de atmosfeer, en organische stoffen, zoals suiker of koolhydraten. Van de zeven koninkrijken bevatten echter slechts enkele fotosynthetische organismen. Welke koninkrijken kunnen fotosynthetiseren?

Het protistenrijk werd voor het eerst gesuggereerd door de Duitse zoöloog Ernst Haeckel in 1866. Het was destijds het derde koninkrijk, bedoeld om een ​​plek te creëren voor micro-organismen. Protisten zijn niet helemaal dierlijk of plantaardig, en ze missen een kern waardoor ze prokaryotisch zijn. Toch vormen protisten meer dan een kwart van de fotosynthese in de wereld! Protisten kunnen dinoflagellaten, diatomeeën en meercellige algen zijn.

Fotosynthetische protisten hebben vaak symbiotische relaties met andere organismen om hen heen. Fotosynthetische dinoflagellaten die rond koraalpoliepen leven, fixeren anorganische koolstof uit zonlicht, waardoor nabijgelegen koralen extra energie en voedingsstoffen krijgen om een ​​calciumcarbonaatskelet te creëren. Protisten zijn primaire producenten, wat betekent dat ze onderaan de voedselketen staan ​​en voedsel leveren aan veel waterdieren.

Dit koninkrijk omvat alles vasculaire en niet-vasculaire planten, zoals mossen, varens, coniferen en bloeiende planten. Vrijwel alle planten kunnen fotosynthetiseren, met uitzondering van enkele parasitaire vormen.

Plantencellen hebben veel verschillende organellen die functies uitvoeren die essentieel zijn voor het overleven van de plant. Een type organel is een chloroplast. Slechts ongeveer 0,001 mm dik, zonder chloroplasten, zouden planten niet kunnen fotosynthetiseren.

Twee pigmenten, chlorofyl een en chlorofyl b, geven chloroplasten een groene kleur, daarom zijn plantenbladeren ook groen. Chloroplasten zijn energieproducerende krachtpatsers die voedsel creëren en opslaan door middel van fotosynthese.

Individuen in het koninkrijk Chromista zijn niet nauw verwant aan planten of andere algen. Ze verschillen van andere organismen omdat ze chlorofyl hebben c, in tegenstelling tot een of b, en sla geen energie op in zetmeel. Sommige microscopisch kleine diatomeeën met silicaskeletten en gigantische kelpen in de oceanen vallen allemaal onder het koninkrijk Chromista. De meeste zijn fotosynthetisch en ze zijn het belangrijkst in aquatische ecosystemen.

Cyanobacteriën, ook wel bekend als blauw groene algen, zijn ook fotosynthetische organismen. Hoewel ze lijken op algen, die protisten zijn, missen ze een membraangebonden kern, waardoor ze prokaryoten zijn, geclassificeerd in het koninkrijk Bacteriën.

In tegenstelling tot planten, die twee soorten chlorofylpigmenten hebben, hebben cyanobacteriën alleen chlorofyl een, naast anderen zoals het blauwe pigment phycobillin, dat hen hun blauwgroene kleur geeft, gele carotenoïden en soms het rode pigment, phycoerythrin.

Cyanobacteriën zijn te vinden in enkele van de meest ruige omgevingen op aarde, zoals in warmwaterbronnen, onder bevroren meren en onder rotsen in verzengende woestijnen. De meeste kunnen alleen groeien waar licht aanwezig is.

Net als bacteriën missen archaeans ook een kern en membraangebonden organellen. Er is maar één fotosynthetisch archeon, Halobacterie, die heel anders fotosynthetiseert dan planten en bacteriën. In plaats van chlorofyl met veel eiwitten te gebruiken, gebruikt het één eiwit (een bacteriorodopsine genoemd) om licht te absorberen met behulp van een vorm van vitamine A.