Hvilke riker er i stand til fotosyntetisering?

Levende organismer er organisert i forskjellige taxa, eller grupper, i et system kjent som taksonomi. Da Carl Linneaus først begynte å klassifisere planter og dyr på midten av 1700-tallet, var det to riker: plantae (planter) og animalia (dyr).

Over tid har disse kongedømmene endret seg drastisk etter hvert som nye funn blir gjort, og nye klassifiseringssystemer foreslås. I 1990 kom Carl R. Woese og hans kolleger la fram de tre domenesystemet: Bakterier, Archaea og Eukarya (som betyr enhver organisme med en kjerne i cellene).

Åtte år senere foreslo en zoolog ved navn Thomas Cavalier-Smith et system med seks riker, hvor Kingdom Bakterier (også kjent som Monera) hadde to underavdelinger av Eubacteria (ekte bakterier) og Archaebacteria.

I 2015 reviderte Cavalier-Smith og kollegaer dette systemet for nå å inkludere syv riker: Bakterier, Archaea, Protista (protister), Chromista (alger), Sopp, Plantae (ikke-vaskulære og vaskulære planter) og Animalia (dyr).

Noen organismer er i stand til å bruke fotosyntese til å ta energi fra solen, karbondioksid og vann og konvertere den til kjemisk energi. Fotosyntese omdanner disse forbindelsene til oksygen, som frigjøres i atmosfæren, og organiske stoffer, som sukker eller karbohydrater. Av de syv kongedømmene er det imidlertid bare noen som inkluderer fotosyntetiske organismer. Hvilke riker kan fotosyntetisere?

Protistriket ble først foreslått av den tyske zoologen Ernst Haecklel i 1866. Det var det tredje riket på den tiden, ment å skape et sted for mikroorganismer. Protister er ikke helt dyre- eller planteliv, og de mangler en kjerne som gjør dem prokaryote. Likevel utgjør protister mer enn en fjerdedel av verdens fotosyntese! Protister kan inkludere dinoflagellater, kiselalger og flercellede alger.

Fotosyntetiske protister har ofte symbiotiske forhold til andre organismer rundt seg. Fotosyntetiske dinoflagellater som lever rundt korallpolypper fester uorganisk karbon fra sollys, noe som gir nærliggende koraller ekstra energi og næringsstoffer for å skape et kalsiumkarbonatskjelett. Protister er primære produsenter, noe som betyr at de er i bunnen av næringskjeden og gir mat til mange akvatiske arter.

Dette riket inkluderer alle vaskulære og ikke-vaskulære planter, som moser, bregner, bartrær og blomstrende planter. Nesten alle planter er i stand til å fotosyntetisere med unntak av noen få parasittformer.

Planteceller har mange forskjellige organeller som utfører funksjoner som er essensielle for plantens overlevelse. En type organell er en kloroplast. Bare omtrent 0,001 mm tykk, uten kloroplaster, ville planter ikke kunne fotosyntetisere.

To pigmenter, klorofyll en og klorofyll b, gir kloroplaster en grønn farge, og det er også derfor plantebladene er grønne. Kloroplaster er energiproduserende kraftverk som skaper og lagrer mat gjennom fotosyntese.

Individer i kongeriket Chromista er ikke nært beslektet med planter eller andre alger. De skiller seg fra andre organismer fordi de har klorofyll c, i motsetning til en eller b, og ikke lagre energi i stivelse. Noen mikroskopiske kiselalger med silisiumskjelett og gigantiske tang i havene faller alle under kongeriket Chromista. De fleste er fotosyntetiske, og de er viktigst i akvatiske økosystemer.

Cyanobakterier, også kjent som blågrønne alger, er også fotosyntetiske organismer. Selv om de ligner alger, som er protister, mangler de en membranbundet kjerne, som gjør dem til prokaryoter, klassifisert i riket Bakterier.

I motsetning til planter, som har to typer klorofyllpigmenter, har cyanobakterier bare klorofyll en, i tillegg til andre som det blå pigmentet phycobillin, som hjelper med å gi dem deres blågrønne farge, gule karotenoider og noen ganger det røde pigmentet, phycoerythrin.

Cyanobakterier finnes i noen av de hardeste miljøene på jorden, for eksempel i varme kilder, under frosne innsjøer og under steiner i brennende ørkener. De fleste er bare i stand til å vokse der lys er til stede.

I likhet med bakterier mangler også arkeere en kjerne og membranbundne organeller. Det er bare en fotosyntetisk arkeon, Halobacterium, som fotosyntetiserer veldig annerledes enn planter og bakterier. I stedet for å bruke klorofyll med mange proteiner, bruker den ett protein (kalt bakteriorhodopsin) for å absorbere lys ved hjelp av en form for vitamin A.