Aké kráľovstvá sú schopné fotosyntetizovať?

Živé organizmy sú usporiadané do rôznych skupín taxónyalebo skupiny v systéme známom ako taxonómia. Keď Carl Linneaus začal v polovici 17. storočia s klasifikáciou rastlín a živočíchov, existovali dve kráľovstvá: plantae (rastliny) a animalia (zvieratá).

Postupom času sa tieto kráľovstvá drasticky menili, keď sa objavovali nové objavy a navrhovali sa nové klasifikačné systémy. V roku 1990 Carl R. Woese a jeho kolegovia navrhli systém troch domén: Baktérie, Archaea a Eukarya (čo znamená akýkoľvek organizmus s jadrom v bunkách).

O osem rokov neskôr zoológ Thomas Cavalier-Smith navrhol systém so šiestimi kráľovstvami, kde kráľovstvo Bacteria (tiež známe ako Monera) malo dve podskupiny Eubacteria (skutočné baktérie) a Archebaktérie.

V roku 2015 Cavalier-Smith a kolegovia revidovali tento systém, aby ho teraz zahrnul sedem kráľovstiev: Baktérie, Archaea, Protista (protisti), Chromista (riasy), Huby, Rastliny (nevaskulárne a cievne rastliny) a Animalia (zvieratá).

Niektoré organizmy sú schopné pomocou fotosyntézy odoberať energiu zo slnka, oxidu uhličitého a vody a premieňať ju na chemickú energiu. Fotosyntéza prevádza tieto zlúčeniny na kyslík, ktorý sa uvoľňuje do atmosféry, a na organické látky, ako je cukor alebo sacharidy. Zo siedmich kráľovstiev však iba niektoré zahŕňajú fotosyntetické organizmy. Ktoré kráľovstvá môžu fotosyntetizovať?

Protistické kráľovstvo prvýkrát navrhol nemecký zoológ Ernst Haecklel v roku 1866. Bolo to v tom čase tretie kráľovstvo, ktorého účelom bolo vytvoriť miesto pre mikroorganizmy. Protisti nie sú celkom živočíšni alebo rastlinní ľudia a chýba im jadro, ktoré ich robí prokaryotickými. Napriek tomu protisti tvoria viac ako štvrtinu svetovej fotosyntézy! Protisty môžu zahŕňať dinoflageláty, rozsievky a mnohobunkové riasy.

Fotosyntetizujúci protisti majú často symbiotické vzťahy s ostatnými organizmami v ich okolí. Fotosyntetické dinoflageláty, ktoré žijú okolo koralových polypov, fixujú anorganický uhlík zo slnečného žiarenia a poskytujú tak blízkym koralom ďalšiu energiu a živiny, aby vytvorili kostru uhličitanu vápenatého. Protisti sú prvovýrobcovia, čo znamená, že sú na dne potravinového reťazca a poskytujú potravu mnohým vodným druhom.

Toto kráľovstvo zahŕňa všetko cievne a nevaskulárne rastliny, ako sú machy, papradie, ihličnany a kvitnúce rastliny. Takmer všetky rastliny sú schopné fotosyntézy, s výnimkou niekoľkých parazitických foriem.

Rastlinné bunky majú veľa rôznych organel, ktoré vykonávajú funkcie nevyhnutné pre prežitie rastliny. Jedným typom organel je chloroplast. Iba zhruba 0,001 mm hrubé, bez chloroplastov, by rastliny neboli schopné fotosyntetizovať.

Dva pigmenty, chlorofyl a a chlorofyl b, dať chloroplastom zelenú farbu, aj preto sú listy rastlín zelené. Chloroplasty sú energetické elektrárne ktoré vytvárajú a skladujú jedlo prostredníctvom fotosyntézy.

Jednotlivci v ríši Chromista nie sú úzko spätí s rastlinami alebo inými riasami. Líšia sa od iných organizmov, pretože majú chlorofyl c, na rozdiel od a alebo b, a neukladajte energiu do škrobov. Niektoré mikroskopické rozsievky s kostrou oxidu kremičitého a obrovskými chalúhami v oceánoch spadajú pod kráľovstvo Chromista. Väčšina z nich je fotosyntetická a sú najdôležitejšie vo vodných ekosystémoch.

Sinice, tiež známe ako modrozelené riasy, sú tiež fotosyntetické organizmy. Aj keď sa podobajú na riasy, ktoré sú protistami, chýba im membránovo viazané jadro, ktoré z nich robí prokaryoty klasifikované v kráľovstve Baktérie.

Na rozdiel od rastlín, ktoré majú dva typy chlorofylových pigmentov, majú sinice iba chlorofyl a, okrem iných ako modrý pigment fykobilín, ktorý im pomáha dodávať modrozelenú farbu, žlté karotenoidy a niekedy červený pigment, fykoerytrín.

Sinice sa vyskytujú v niektorých najdrsnejších prostrediach na Zemi, napríklad v horúcich prameňoch, pod zamrznutými jazerami a pod skalami v horiacich púšťach. Väčšina z nich je schopná rásť iba tam, kde je svetlo.

Rovnako ako baktérie, archaeanom tiež chýba jadro a membrány viazané organely. Existuje iba jeden fotosyntetický archeón, Halobacterium, ktorý fotosyntetizuje veľmi odlišne od rastlín a baktérií. Namiesto použitia chlorofylu s mnohými bielkovinami využíva jeden proteín (nazývaný bakteriorhodopsín) na absorpciu svetla pomocou formy vitamínu A.