Seznam enoceličnih organizmov

Celica je najmanjši živi organizem, ki vsebuje vse življenjske značilnosti, večina vsega življenja na planetu pa se začne kot enocelični organizem. Trenutno obstajata dve vrsti enoceličnih organizmov: prokarionti in evkarionti, tiste brez ločeno določenega jedra in tiste z jedrom, zaščitenim s celično membrano. Znanstveniki trdijo, da so prokarionti najstarejša oblika življenja, prvič so se pojavili približno 3,8 milijona let, medtem ko so se evkarionti pojavili pred približno 2,7 milijardami let. Taksonomija enoceličnih organizmov spada v eno od treh glavnih življenjskih področij: evkarionti, bakterije in arheje.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Biologi uvrščajo vse žive organizme v tri področja življenja, začenši z enoceličnimi do večceličnimi organizmi: arhejami, bakterijami in evkarionti.

Vsi enocelični in večcelični organizmi imajo naslednje osnove:

1. Plazemska membrana, ki ščiti in ločuje živo celico od zunanjega okolja, hkrati pa še dopušča pretok molekul po njeni površini, poleg specifičnih receptorjev znotraj celice, ki lahko vplivajo na celico dogodkov.
instagram story viewer
2. Notranje območje, v katerem je DNK.
3. Vse bakterije vsebujejo v vseh živih celicah z membrano ločenih predelkov, delcev in pramenov, kopanih v skoraj tekočini podobni snovi.
   

Pred letom 1969 so biologi celično življenje razvrščali v dve kraljestvi: rastline in živali. Po letih 1969 do 1990 so se znanstveniki dogovorili za sistem razvrščanja petih kraljestev, ki je vključeval monere (bakterije), protiste, rastline, glive in živali. Toda dr. Carl Woese (1928-2012), nekdanji profesor na oddelku za mikrobiologijo na Univerzi v Illinoisu, je predlagal novo strukturo klasifikacija enoceličnih organizmov in večceličnih entitet leta 1990, ki jo sestavljajo tri področja, arheje, bakterije in evkarionti, razvrščeni v šest kraljestev. Večina znanstvenikov zdaj uporablja to taksonomijo ali sistem razvrščanja.

Arheje uspevajo v ekstremnih okoljih, za katere so prej menili, da za življenje niso vzdržne: globokomorski hidrotermalni odprtine, vroči izviri, Mrtvo morje, ribniki za izhlapevanje soli in kisla jezera. Pred predlogom dr. Woeseja so znanstveniki arheje najprej identificirali kot arhebakterije - starodavne enocelične bakterije - ker so bili videti kot prokariontske bakterije, enocelični organizmi, ki jim manjka ločeno z membrano vezano jedro oz organele. Nadaljnje študije dr. Woeseja, njegovih kolegov in drugih znanstvenikov so jih pripeljale do spoznanja, da te starodavne bakterije so bile zaradi biokemičnih lastnosti tesneje povezane z evkarionti razstaviti. Znanstveniki in raziskovalci so odkrili tudi arheje, ki živijo v človeškem prebavnem traktu in koži.

Arheje delijo značilnosti tako prokariontov kot evkariontov, zato obstajajo na ločeni veji med bakterijami in evkarionti v filogenetskem drevesu življenja. Ko so znanstveniki odkrili, da arhebakterije pravzaprav niso starodavne bakterije, so jih preimenovali v arheje. Naslednje značilnosti opredeljujejo enocelične organizme arheje:

• So prokariontske celice, vendar so genetsko bolj podobne evkarionom.
• Celične membrane so sestavljene iz razvejanih ogljikovodikovih verig, za razliko od bakterij in evkarije, ki so z eternimi vezmi povezane z glicerolom.
• Celične stene arhej nimajo peptidoglikanov, polimerov, sestavljenih iz sladkorjev in aminokislin, ki tvorijo mrežasti sloj zunaj celičnih sten večine bakterij.
• Medtem ko se arheje ne odzivajo na nekatere antibiotike, na katere reagirajo bakterije, se odzivajo na nekatere antibiotike, ki povzročajo stisko evkariontih.
• Arheje vsebujejo ribosomsko ribonukleinsko kislino (rRNA), specifično za arheje, bistvenega pomena za beljakovine sintezo, ki jo identificirajo molekularna območja, za razliko od tiste rRNA, ki jo najdemo v bakterijah in evkarije.
  

Glavne klasifikacije arhej vključujejo crenarchaeota, euryarchaeota in korarchaeota, kot tudi predlagane pododdelke nanoarchaeota in predlagano thaumarchaeota. Posamezne klasifikacije označujejo vrste okolij, v katerih raziskovalci in znanstveniki najdejo te enocelične organizme. Crenarchaeota živi v okoljih z izredno kislostjo in temperaturo ter oksidira amoniak; euryarchaeota vključujejo organizme, ki oksidirajo metan in ljubijo sol v globokomorskih okoljih, druge euryarchaeota, ki proizvajajo metan kot odpadni produkt in korarchaeota, kategorijo arhej, ki živijo tudi pri visokih temperaturah okoljih.

Nanoarheote se od drugih arhej razlikujejo po tem, da živijo na vrhu drugega arhejskega organizma, imenovanega Ignicoccus. Podtipi korarchaeota in nanoarchaeota vključujejo metanogeni, organizmi, ki proizvajajo plin metan kot stranski produkt prebavnih ali energetskih procesov; halofili ali arheje, ki ljubijo sol; termofili, organizmi, ki uspevajo pri izredno visokih temperaturah; in psihrofili, arhejski organizmi, ki živijo v izredno hladnih temperaturah.

Bakterije živijo in uspevajo povsod na planetu: na vrhu gora, na dnu najglobljih oceanov na svetu, znotraj prebavnih poti ljudi in živali ter celo v zamrznjenih skalah in ledu severa in juga palice. Bakterije se lahko z leti širijo daleč naokoli, ker lahko dlje časa mirujejo.

Bakterije obstajajo kot vodilna živa bitja na planetu, saj so bile tu že vsaj tri četrtine razvijajoče se zgodovine planeta. Znani so po svoji sposobnosti prilagajanja na večino habitatov na planetu. Medtem ko nekatere bakterije povzročajo virulentne bolezni pri živalih, rastlinah in ljudeh, večina bakterij deluje kot "koristna" okoljska sredstva s presnovnimi procesi, ki ohranjajo višje oblike življenja.

Druge oblike bakterij delujejo skupaj z rastlinami in nevretenčarji (bitja brez hrbtenice) v simbiotičnih odnosih, ki opravljajo pomembne funkcije. Brez teh enoceličnih organizmov bi odmrle rastline in živali dlje propadale, tla pa ne bi več bila rodovitna. Raziskovalci in znanstveniki nekatere bakterije uporabljajo v kemikalijah, zdravilih, antibiotikih in celo pri pripravi živil, kot so kislo zelje, jogurt in kefir ter kisle kumarice. Kot preprosti enocelični organizmi imajo bakterijske celice posebne značilnosti:

• Tako kot arheje tudi znanstveniki opredeljujejo bakterije kot prokariontske celice brez določenega ali ločenega jedra.
• Membrane sestavljajo nerazvejane verige maščobnih kislin, povezane z glicerolom z estrskimi vezmi, kot je evkarija.
• Celične stene bakterij vsebujejo peptidoglikan.
• Tradicionalni antibakterijski antibiotiki vplivajo na bakterije, vendar se upirajo antibiotikom, ki vplivajo na evkarijo.
• Imajo rRNA, značilno za bakterije, zaradi prisotnosti molekularnih regij, ki se razlikujejo od rRNA, najdene v arhejah in evkariji.
  

Znanstveniki večino bakterij razvrstijo v tri skupine glede na to, kako se odzivajo na kisik v obliki plinov. Aerobna bakterije uspevajo v kisikovem okolju in potrebujejo kisik za življenje. Anaerobna bakterije ne marajo plinastega kisika; primer teh bakterij bi lahko bile tiste, ki živijo v usedlinah globoko pod vodo, ali tiste, ki povzročajo zastrupitev s hrano na bakterijski osnovi. Nazadnje, fakultativni anaerobi so bakterije, ki imajo raje prisotnost kisika v svojem rastočem okolju, vendar lahko živijo brez njega.

Toda raziskovalci razvrščajo bakterije tudi po načinu pridobivanja energije: kot heterotrofi in avtotrofi. Avtotrofi, tako kot rastline, ki jih poganja svetlobna energija (imenovane fotoavtotrofne), si ustvarijo svoj vir hrane tako, da pritrjevanje ogljikovega dioksida ali s kemoautotrofnimi sredstvi z uporabo oksidacije dušika, žvepla ali drugih elementov procesov. Heterotrofi energijo iz okolja jemljejo tako, da razgrajujejo organske spojine, na primer saprobne bakterije, ki živijo v razpadajoči snovi, pa tudi bakterije, ki se zanašajo na fermentacijo ali dihanje energija.

Drug način, kako znanstveniki združujejo bakterije, je njihova oblika: sferična, v obliki palice in spirala. Druge oblike bakterij vključujejo nitasti, oplaščeni, kvadratni, pecljasti, zvezdasti, vretenasti, lobanji, trihom (oblikovanje las) in pleomorfna bakterije s sposobnostjo spreminjanja oblike ali velikosti glede na okolje.

Nadaljnje razvrstitve vključujejo mikoplazme, bakterije, ki povzročajo bolezni, na katere vplivajo antibiotiki, ker jim primanjkuje celične stene; cianobakterije, fotoavtrofne bakterije, kot so modro-zelene alge; gram pozitivne bakterije, ki pri testu gram-madežev oddajajo vijolično, ker test obarva njihove debele celične stene; in gram negativne bakterije ki postanejo rožnate na testu gramoznih madežev zaradi tankih, a močnih zunanjih sten. Gram-pozitivne bakterije se bolje odzivajo na antibiotike kot gram-negativne bakterije, ker medtem ko je stena prvega debela je prodorna, medtem ko so pri gram negativnih bakterijah njene celične stene tanke, vendar delujejo bolj kot neprebojne telovnik

Medtem ko evkarionti vključujejo veliko večceličnih organizmov v glivah, rastlinskih in živalskih kraljestvih, to glavno življenjsko področje vključuje tudi enocelične organizme. Enocelični evkarionti imajo celične stene, ki lahko spremenijo svojo obliko v primerjavi s prokarionti, ki imajo toge celične stene. Večina znanstvenikov trdi, da so se evkarionti razvili iz prokariontov, ker oba uporabljata RNA in DNA kot genetski material; oba izkoriščata 20 aminokislin; in oba imata dvoslojno celično membrano lipid (raztopljiv v organskih topilih) in uporabljata D sladkorje in L-aminokisline. Specifične značilnosti evkariontov vključujejo:

• Eukarioti imajo značilno, ločeno jedro, zaščiteno z membrano.
• Membrane, tako kot bakterije, so sestavljene iz nerazvejanih verig maščobnih kislin, ki so z glicerolom povezane estrske povezave (zaradi česar so celične stene bolj občutljive na zunanje okolje v primerjavi z arheje).
• Celične stene - v evkariontih, ki jih imajo - ne vsebujejo peptidoglikana.
• Antibakterijski antibiotiki praviloma ne vplivajo na evkariontske celice, vendar reagirajo ali se odzivajo na antibiotike, ki običajno prizadenejo evkariontske celice.
• Eukariontske celice imajo molekularno regijo z rRNA, ki se razlikuje od rRNA, ki obstaja v arhejah in bakterijah.

Evkariontska domena vsebuje štiri kraljestva ali podkategorije: protisti, glive, rastlin in živali. Protisti vsebujejo samo enocelične organizme, medtem ko glivično kraljestvo vsebuje oboje. Kraljevina Protista vključuje žive organizme, kot so alge, evglenoidi, praživali in kalupi za sluz. Carstvo gliv vključuje enocelične in večcelične organizme. Enocelični organizmi v kraljestvu gliv vključujejo kvasovke in chytridsali fosilizirane glive. Večina organizmov znotraj rastlinskega in živalskega kraljestva je večceličnih.

Čeprav večina enoceličnih entitet na planetu običajno potrebuje mikroskop, lahko opazite vodne alge, Caulerpa taxifolia, s prostim očesom. Opredeljene kot morske alge, ki izvirajo iz Indijskega oceana in na Havajih, so alge morilec drugje invazivna vrsta. Ta živi organizem v rastlinskem kraljestvu lahko zraste od 6 do 12 centimetrov in ima peresasto sploščene veje, ki izhajajo iz tekača, v temnih do svetlo zelenih odtenkih.

V hribih nad Univerzo v Kaliforniji Univerze Berkeley sedi Lawrence Berkeley Nacionalni laboratorij, ki ga skupaj upravljata ameriško ministrstvo za energijo in kalifornijska univerza sistem. Mednarodna skupina znanstvenikov, ki so jo vodili raziskovalci iz laboratorija Berkeley, je leta 2015 odkrila, kaj je lahko najmanjši enocelični organizem, ujet na sliki, posneti z močno močjo mikroskop.

Ta enocelični organizem, prokariontska bakterija, je tako majhen, da bi vam 150.000 teh celičnih bakterij lahko sedelo na konici las z glave. Raziskovalci še naprej preučujejo te domnevno pogoste organizme, saj jim manjka veliko funkcij, potrebnih za delovanje z drugimi organizmi. Zdi se, da imajo celice DNK, majhno število ribosomov in nitastih dodatkov, vendar se več kot verjetno zanašajo na druge bakterije.

Znanstveniki na Charlesovi univerzi v Pragi so odkrili edini znani organizem evkariota, ki ne vsebuje določene vrste mitohondrijev, in so ga našli v črevesju hišne činčile. Mitohondriji kot celica poganjajo več stvari. V prisotnosti kisika lahko mitohondriji napolnijo molekule in tvorijo kritične beljakovine. Toda ta organizem, sorodnik bakterij giardia, za sintetiziranje beljakovin uporablja sistem, kakršen je običajno v bakterijah - bočni prenos genov. Ker bakterije obstajajo predvsem kot prokariontske celice, je iskanje z bakterijami povezanih evkariontskih celic izjema od pravila.