Katera kraljestva lahko fotosintetizirajo?

Živi organizmi so organizirani v različne taksoniali skupine v sistemu, znanem kot taksonomija. Ko je Carl Linneaus sredi 17. stoletja prvič začel razvrščati rastline in živali, sta obstajali dve kraljestvi: plantae (rastline) in animalia (živali).

Sčasoma so se ta kraljestva drastično spremenila z novimi odkritji in predlaganimi novimi sistemi razvrščanja. Leta 1990 je Carl R. Woese in njegovi kolegi so predstavili sistem treh domen: bakterije, arheje in evkarije (kar pomeni kateri koli organizem z jedrom v celicah).

Osem let kasneje je zoolog Thomas Cavalier-Smith predlagal sistem s šestimi kraljestvi, kjer kraljestvo Bakterije (znane tudi kot Monera) so imele dva pododdelka Eubacteria (prave bakterije) in Arhebakterije.

Leta 2015 so Cavalier-Smith in sodelavci revidirali ta sistem, da ga zdaj vključujejo sedem kraljestev: Bakterije, Arheje, Protista (protisti), Chromista (alge), Glive, Plantae (nežilne in žilne rastline) in Animalia (živali).

Nekateri organizmi so sposobni s pomočjo fotosinteze vzeti energijo sonca, ogljikovega dioksida in vode ter jo pretvoriti v kemično energijo. Fotosinteza pretvori te spojine v kisik, ki se sprosti v ozračje, in organske snovi, kot so sladkor ali ogljikovi hidrati. Med sedmimi kraljestvi pa le nekatera vključujejo fotosintetske organizme. Katera kraljestva lahko fotosintetizirajo?

Protistično kraljestvo je leta 1866 prvi predlagal nemški zoolog Ernst Haecklel. To je bilo takrat tretje kraljestvo, katerega namen je bil ustvariti prostor za mikroorganizmi. Protisti niso povsem živalsko ali rastlinsko in nimajo jedra, zaradi katerega so prokariontski. A protisti predstavljajo več kot četrtino svetovne fotosinteze! Protisti lahko vključujejo dinoflagelate, diatomeje in večcelične alge.

Fotosintetski protisti imajo pogosto simbiotične odnose z drugimi organizmi okoli sebe. Fotosintetični dinoflagelati, ki živijo okoli koralnih polipov, fiksirajo anorganski ogljik iz sončne svetlobe, kar daje bližnjim koralom dodatno energijo in hranila za ustvarjanje okostja kalcijevega karbonata. Protisti so primarni pridelovalci, kar pomeni, da so na dnu prehranjevalne verige in zagotavljajo hrano številnim vodnim vrstam.

To kraljestvo vključuje vse žilne in nežilne rastline, kot so mahovi, praproti, iglavci in cvetoče rastline. Skoraj vse rastline so sposobne fotosinteze, z izjemo nekaterih parazitskih oblik.

Rastlinske celice imajo veliko različnih organelov, ki opravljajo funkcije, ki so bistvene za preživetje rastline. Ena vrsta organele je kloroplast. Le približno 0,001 mm debele rastline brez kloroplastov ne bi mogle fotosintetizirati.

Dva pigmenta, klorofil a in klorofila b, dajo kloroplastom zeleno barvo, zato so tudi listi rastlin zeleni. Kloroplasti so energetske elektrarne ki s fotosintezo ustvarjajo in shranjujejo hrano.

Posamezniki v kraljestvu Chromista niso tesno povezani z rastlinami ali drugimi algami. Od drugih organizmov se razlikujejo, ker imajo klorofil c, v nasprotju z a ali bin ne shranjujte energije v škrobih. Nekateri mikroskopski diatomeji s silicijevim dioksidom in velikanskimi kelpi v oceanih spadajo pod kraljestvo Chromista. Večina jih je fotosinteznih in so najpomembnejše v vodnih ekosistemih.

Cianobakterije, znane tudi kot modrozelene alge, so tudi fotosintetski organizmi. Čeprav spominjajo na alge, ki so protisti, jim primanjkuje membransko vezanega jedra, zaradi česar so prokarionti, uvrščeni v kraljestvo Bakterije.

V nasprotju z rastlinami, ki imajo dve vrsti klorofilnih pigmentov, imajo cianobakterije le klorofil a, poleg drugih, kot je modri pigment phycobillin, ki jim pomaga, da jim dajo modro-zeleno barvo, rumene karotenoide in včasih rdeči pigment, phycoerythrin.

Cianobakterije najdemo v nekaterih najtežjih okoljih na svetu, na primer v vročih vrelcih, pod zamrznjenimi jezeri in pod skalami v žgočih puščavah. Večina jih lahko raste samo tam, kjer je prisotna svetloba.

Tako kot bakterije tudi arhejcem manjka jedro in z membrano vezane organele. Obstaja samo en fotosintetski arheon, Halobacterium, ki fotosintetizira zelo drugače kot rastline in bakterije. Namesto da uporablja klorofil s številnimi beljakovinami, uporablja en protein (imenovan bakteriorhodopsin) za absorpcijo svetlobe z uporabo oblike vitamina A.