รายชื่อสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

เซลล์เป็นสิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุดที่มีคุณลักษณะทั้งหมดของชีวิต และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดส่วนใหญ่บนโลกใบนี้เริ่มต้นเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ปัจจุบันมีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอยู่สองประเภท: โปรคาริโอต และ ยูคาริโอต, ที่ไม่มีนิวเคลียสที่กำหนดแยกจากกัน และผู้ที่มีนิวเคลียสที่ป้องกันโดยเยื่อหุ้มเซลล์. นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าโปรคาริโอตเป็นรูปแบบชีวิตที่เก่าแก่ที่สุด ปรากฏขึ้นครั้งแรกเมื่อประมาณ 3.8 ล้านปี ในขณะที่ยูคาริโอตปรากฏขึ้นเมื่อประมาณ 2.7 พันล้านปีก่อน อนุกรมวิธานของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวจัดอยู่ในหนึ่งในสามโดเมนชีวิตหลัก: ยูคาริโอต แบคทีเรีย และอาร์เคีย

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

นักชีววิทยาจำแนกสิ่งมีชีวิตทั้งหมดออกเป็นสามโดเมนของชีวิตโดยเริ่มจากเซลล์เดียวไปจนถึงสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์: อาร์เคีย แบคทีเรีย และยูคาริโอต

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและหลายเซลล์ทั้งหมดมีพื้นฐานเหล่านี้:

1. พลาสมาเมมเบรนที่ปกป้องและแยกเซลล์ที่มีชีวิตออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกในขณะที่ยังยอมให้ การไหลของโมเลกุลบนพื้นผิวของมัน นอกเหนือจากตัวรับจำเพาะภายในเซลล์ที่อาจส่งผลต่อเซลล์ เหตุการณ์
2. พื้นที่ภายในที่มี DNA
3. ยกเว้นแบคทีเรีย เซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมดประกอบด้วยช่อง อนุภาค และเส้นที่แยกจากเมมเบรน ซึ่งอาบด้วยสารที่เกือบจะเหมือนของเหลว
   

ก่อนปี พ.ศ. 2512 นักชีววิทยาได้จำแนกชีวิตเซลล์ออกเป็นสองอาณาจักร ได้แก่ พืชและสัตว์ หลังปี พ.ศ. 2512 ถึง พ.ศ. 2533 นักวิทยาศาสตร์เห็นด้วยกับระบบการจำแนกห้าอาณาจักร ซึ่งรวมถึงโมเนรา (แบคทีเรีย) กลุ่มโปรติสต์ พืช เชื้อรา และสัตว์ แต่ Dr. Carl Woese (1928-2012) ซึ่งเดิมเคยเป็นศาสตราจารย์ภาควิชาจุลชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ ได้เสนอโครงสร้างใหม่สำหรับ การจำแนกสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและเอนทิตีหลายเซลล์ในปี 2533 ให้ประกอบด้วยสามโดเมน ได้แก่ อาร์เคีย แบคทีเรีย และยูคาริโอต โดยแบ่งออกเป็น หกอาณาจักร นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ใช้อนุกรมวิธานหรือระบบการจัดหมวดหมู่นี้

อาร์เคียเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ซึ่งก่อนหน้านี้คิดว่าไม่ยั่งยืนสำหรับชีวิต: ช่องระบายความร้อนใต้พิภพใต้ทะเลลึก น้ำพุร้อน ทะเลเดดซี บ่อเกลือระเหย และทะเลสาบกรด ก่อนข้อเสนอของ Dr. Woese นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุอาร์เคียเป็นอาร์คีแบคทีเรีย ซึ่งเป็นแบคทีเรียเซลล์เดียวในสมัยโบราณ เพราะพวกมันดูเหมือนแบคทีเรียโปรคาริโอต สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ไม่มีนิวเคลียสที่จับกับเมมเบรนหรือ ออร์แกเนลล์ การศึกษาเพิ่มเติมโดย Dr. Woese เพื่อนร่วมงานของเขาและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ทำให้พวกเขาตระหนักว่าสิ่งเหล่านี้ แบคทีเรียในสมัยโบราณมีความเชื่อมโยงกับยูคาริโอมากขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติทางชีวเคมีของพวกมัน จัดแสดง นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยยังได้ค้นพบอาร์เคียที่อาศัยอยู่ในทางเดินอาหารและผิวหนังของมนุษย์

อาร์เคียมีลักษณะเฉพาะของทั้งโปรคาริโอตและยูคาริโอต ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้พวกมันอยู่บนกิ่งแยกระหว่างแบคทีเรียและยูคาริโอตในต้นไม้แห่งชีวิต เมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าอาร์คีแบคทีเรียไม่ใช่แบคทีเรียในสมัยโบราณ พวกมันจึงเปลี่ยนชื่อพวกมันเป็นอาร์เคีย คุณสมบัติต่อไปนี้กำหนดสิ่งมีชีวิตในเซลล์เดียวของอาร์เคีย:

• พวกมันเป็นเซลล์โปรคาริโอต แต่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนยูคาริโอตมากกว่า
• เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่แตกแขนง ซึ่งแตกต่างจากแบคทีเรียและยูคารียา ที่เชื่อมต่อกับกลีเซอรอลโดยการเชื่อมโยงอีเทอร์
• ผนังเซลล์อาร์เคียไม่มี peptidoglycans โพลีเมอร์ที่ประกอบด้วยน้ำตาลและกรดอะมิโนที่สร้างชั้นพังผืดนอกผนังเซลล์ของแบคทีเรียส่วนใหญ่
• แม้ว่าอาร์เคียจะไม่ตอบสนองต่อยาปฏิชีวนะบางชนิดที่แบคทีเรียทำปฏิกิริยา แต่ก็ทำปฏิกิริยากับยาปฏิชีวนะบางชนิดที่ทำให้ยูคาริโอตเจ็บปวด
• อาร์เคียประกอบด้วยกรดไรโบโซมไรโบนิวคลีอิก (rRNA) ที่จำเพาะต่ออาร์เคีย ซึ่งจำเป็นสำหรับโปรตีน การสังเคราะห์ซึ่งระบุโดยพื้นที่โมเลกุลอย่างเห็นได้ชัดซึ่งแตกต่างจาก rRNA ที่พบในแบคทีเรียและ ยูคาเรีย
  

การจำแนกประเภทหลักของอาร์เคียรวมถึง crenarchaeota, euryarchaeota และ korarchaeotaตลอดจนหมวดย่อยที่เสนอของ nanoarchaeota และข้อเสนอ ธามมาเชโอตา การจำแนกประเภทส่วนบุคคลระบุประเภทของสภาพแวดล้อมที่นักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์พบสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเหล่านี้ Crenarchaeota อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกรดและอุณหภูมิสูงมากและออกซิไดซ์แอมโมเนีย euryarchaeota รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่ออกซิไดซ์มีเทนและชอบเกลือในสภาพแวดล้อมใต้ทะเลลึก euryarchaeota อื่น ๆ ที่ ผลิตก๊าซมีเทนเป็นของเสีย และ กอราคีโอต้า ซึ่งเป็นกลุ่มของอาร์เคียที่มีอุณหภูมิสูงเช่นกัน สภาพแวดล้อม

นาโนอาร์คีโอตาแตกต่างจากอาร์เคียอื่นตรงที่พวกมันอาศัยอยู่บนยอดสิ่งมีชีวิตอื่นที่เรียกว่า อิกนิคอคคัส. ชนิดย่อยของ korarchaeota และ nanoarchaeota รวมถึง เมทาโนเจน, สิ่งมีชีวิตที่ผลิตก๊าซมีเทนเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการย่อยอาหารหรือสร้างพลังงาน halophiles หรืออาร์เคียผู้รักเกลือ เทอร์โมฟิล, สิ่งมีชีวิตที่เจริญเติบโตในอุณหภูมิที่สูงมาก และ โรคจิตเภท, สิ่งมีชีวิต archaea ที่อาศัยอยู่ในอุณหภูมิที่เย็นจัด

แบคทีเรียอาศัยและเจริญเติบโตได้ทุกที่บนโลกใบนี้ บนยอดเขา ที่ก้นมหาสมุทรที่ลึกที่สุดในโลก ภายในทางเดินอาหารของคนและสัตว์ แม้กระทั่งในหินแข็งและน้ำแข็งทางเหนือและใต้ เสา แบคทีเรียสามารถแพร่กระจายไปได้ไกลและกว้างเป็นเวลาหลายปีเพราะสามารถอยู่เฉยๆได้เป็นระยะเวลานาน

แบคทีเรียมีอยู่ในฐานะสิ่งมีชีวิตชั้นนำของโลก โดยอยู่ที่นี่มาเป็นเวลาอย่างน้อยสามในสี่ของประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของโลก พวกเขาเป็นที่รู้จักสำหรับความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับแหล่งที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่บนโลกใบนี้ แม้ว่าแบคทีเรียบางชนิดจะทำให้เกิดโรคร้ายแรงในสัตว์ พืช และมนุษย์ แบคทีเรียส่วนใหญ่ทำงานเป็น "ประโยชน์" ของสิ่งแวดล้อมด้วยกระบวนการเมแทบอลิซึมที่ค้ำจุนรูปแบบชีวิตที่สูงขึ้น

แบคทีเรียรูปแบบอื่นๆ ทำงานร่วมกับพืชและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (สิ่งมีชีวิตที่ไม่มีกระดูกสันหลัง) ในความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันซึ่งทำหน้าที่สำคัญ หากปราศจากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเหล่านี้ พืชและสัตว์ที่ตายแล้วจะใช้เวลานานกว่าจะเน่าเปื่อยและดินก็จะหยุดอุดมสมบูรณ์ นักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์ใช้แบคทีเรียบางชนิดในสารเคมี ยา ยาปฏิชีวนะ และแม้กระทั่งในการเตรียมอาหาร เช่น กะหล่ำปลีดอง โยเกิร์ต kefir และผักดอง ในฐานะที่เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอย่างง่าย เซลล์แบคทีเรียมีลักษณะเฉพาะ:

• เช่นเดียวกับอาร์เคีย นักวิทยาศาสตร์นิยามแบคทีเรียว่าเป็นเซลล์โปรคาริโอต โดยไม่มีการกำหนดหรือแยกนิวเคลียส
• เมมเบรนประกอบด้วยสายโซ่กรดไขมันที่ไม่มีการแตกแขนงซึ่งเชื่อมต่อกับกลีเซอรอลโดยการเชื่อมโยงเอสเทอร์ เช่น ยูคารียา
• ผนังเซลล์ของแบคทีเรียประกอบด้วย peptidoglycan
• ยาปฏิชีวนะต้านเชื้อแบคทีเรียแบบดั้งเดิมมีผลต่อแบคทีเรีย แต่ต่อต้านยาปฏิชีวนะที่ส่งผลต่อยูคาเรีย
• มี rRNA ที่จำเพาะต่อแบคทีเรียเนื่องจากการมีอยู่ของบริเวณโมเลกุลที่แตกต่างจาก rRNA ที่พบในอาร์เคียและยูคาเรีย
  

นักวิทยาศาสตร์จำแนกแบคทีเรียส่วนใหญ่ออกเป็นสามกลุ่ม โดยพิจารณาจากการตอบสนองต่อออกซิเจนในรูปของก๊าซ แอโรบิก แบคทีเรียเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนและต้องการออกซิเจนในการดำรงชีวิต ไม่ใช้ออกซิเจน แบคทีเรียไม่ชอบก๊าซออกซิเจน ตัวอย่างของแบคทีเรียเหล่านี้ ได้แก่ แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในตะกอนใต้น้ำลึกหรือแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคอาหารเป็นพิษ สุดท้ายนี้ ไม่ใช้ออกซิเจนแบบคณะ เป็นแบคทีเรียที่ชอบการมีออกซิเจนในสภาพแวดล้อมที่กำลังเติบโต แต่สามารถอยู่ได้โดยปราศจากออกซิเจน

แต่นักวิจัยยังจำแนกแบคทีเรียตามวิธีที่พวกมันได้รับพลังงาน: as heterotrophs และ autotrophs. ออโตโทรฟ เช่น พืชที่ใช้พลังงานแสง (เรียกว่า photoautotrophic) สร้างแหล่งอาหารของพวกมันเองโดย การตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ หรือโดยวิธีเคมีออโตโทรฟิก โดยใช้ไนโตรเจน กำมะถัน หรือองค์ประกอบอื่นๆ กระบวนการ Heterotrophs ใช้พลังงานจากสิ่งแวดล้อมโดยการทำลายสารประกอบอินทรีย์ เช่น saprobic แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในสสารที่เน่าเปื่อยเช่นเดียวกับแบคทีเรียที่ต้องอาศัยการหมักหรือการหายใจเพื่อ พลังงาน.

อีกวิธีหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์จัดกลุ่มแบคทีเรียคือโดยรูปร่างของพวกเขา: ทรงกลม ทรงแท่ง และ เกลียว. แบคทีเรียรูปร่างอื่นๆ ได้แก่ ใย, ฝัก, สี่เหลี่ยม, มีก้าน, รูปดาว, รูปแกนหมุน, ห้อยเป็นตุ้ม, ไทรโคม-ขึ้นรูป (ทำผม) และ pleomorphic แบคทีเรียที่มีความสามารถในการเปลี่ยนรูปร่างหรือขนาดตามสภาพแวดล้อม

การจำแนกประเภทเพิ่มเติม ได้แก่ มัยโคพลาสมา, แบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคได้รับผลกระทบจากยาปฏิชีวนะเนื่องจากไม่มีผนังเซลล์ ไซยาโนแบคทีเรีย, แบคทีเรีย photoautotrophic เช่นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน; แบคทีเรียแกรมบวกซึ่งปล่อยสีม่วงในการทดสอบคราบแกรมเนื่องจากการทดสอบทำให้ผนังเซลล์หนาขึ้น และ แบคทีเรียแกรมลบ ที่เปลี่ยนเป็นสีชมพูในการทดสอบคราบแกรมเนื่องจากผนังด้านนอกบาง แต่แข็งแรง แบคทีเรียแกรมบวกตอบสนองต่อยาปฏิชีวนะได้ดีกว่าแบคทีเรียแกรมลบเพราะในขณะที่ผนังของอดีตเป็น หนาสามารถทะลุทะลวงได้ในขณะที่แบคทีเรียแกรมลบผนังเซลล์จะบาง แต่ทำหน้าที่เหมือนกระสุนปืน เสื้อกั๊ก.

ในขณะที่ยูคาริโอตประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จำนวนมากในอาณาจักรเชื้อรา พืช และสัตว์ โดเมนชีวิตที่สำคัญนี้ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวด้วย ยูคาริโอตเซลล์เดียวมีผนังเซลล์ที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้เมื่อเทียบกับโปรคาริโอตที่มีผนังเซลล์แข็ง นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ตั้งข้อสังเกตว่ายูคาริโอตวิวัฒนาการมาจากโปรคาริโอตเพราะทั้งคู่ใช้อาร์เอ็นเอและดีเอ็นเอเป็นสารพันธุกรรม พวกเขาทั้งสองใช้ประโยชน์จากกรดอะมิโน 20 ชนิด และทั้งคู่มีไขมัน (ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์) เยื่อหุ้มเซลล์สองชั้นและใช้น้ำตาลดีและกรดแอล-อะมิโน ลักษณะเฉพาะของยูคาริโอต ได้แก่ :

• ยูคาริโอตมีนิวเคลียสที่แยกจากกันซึ่งป้องกันโดยเมมเบรน
• เมมเบรนเช่นเดียวกับแบคทีเรียประกอบด้วยสายกรดไขมันไม่แตกแขนงที่เชื่อมต่อกับกลีเซอรอลโดย การเชื่อมโยงเอสเทอร์ (ซึ่งทำให้ผนังเซลล์ไวต่อสภาพแวดล้อมภายนอกมากขึ้นเมื่อเทียบกับ as อาร์เคีย).
• ผนังเซลล์ - ในยูคาริโอตที่มีพวกมัน - ไม่มีเปปติโดไกลแคน
• ยาปฏิชีวนะต้านเชื้อแบคทีเรียโดยทั่วไปจะไม่ส่งผลต่อเซลล์ยูคาริโอต แต่จะทำปฏิกิริยาหรือตอบสนองต่อยาปฏิชีวนะที่มักส่งผลต่อเซลล์ยูคาริโอต
• เซลล์ยูคาริโอตมีบริเวณโมเลกุลที่มี rRNA แตกต่างจาก rRNA ที่มีอยู่ในอาร์เคียและแบคทีเรีย

โดเมนยูคาริโอตประกอบด้วยสี่อาณาจักรหรือหมวดหมู่ย่อย: ผู้ประท้วง, เชื้อรา, พืช และ สัตว์. ในจำนวนนี้ ผู้ประท้วงมีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในขณะที่อาณาจักรเชื้อราประกอบด้วยทั้งสองอย่าง อาณาจักร Protista ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตเช่น สาหร่าย euglenoids, โปรโตซัว และ แม่พิมพ์เมือก. อาณาจักรของเชื้อราประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตทั้งเซลล์เดียวและหลายเซลล์ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในอาณาจักรเชื้อราประกอบด้วย ยีสต์ และ ไคไตรด์หรือเชื้อราฟอสซิล สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ในอาณาจักรพืชและสัตว์มีหลายเซลล์

แม้ว่าเอนทิตีเซลล์เดียวส่วนใหญ่ในโลกมักต้องการกล้องจุลทรรศน์ แต่คุณสามารถสังเกตสาหร่ายในน้ำ Caulerpa taxifolia, ด้วยตาเปล่า. สาหร่ายชนิดนี้ถูกนิยามว่าเป็นสาหร่ายชนิดหนึ่งที่มีถิ่นกำเนิดในมหาสมุทรอินเดียและฮาวาย สาหร่ายนักฆ่านี้เป็นสายพันธุ์ที่รุกรานในที่อื่นๆ สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืชนี้สามารถเติบโตได้ตั้งแต่ 6 ถึง 12 นิ้วและมีกิ่งก้านที่แบนเหมือนขนนกซึ่งเกิดขึ้นจากนักวิ่งในเฉดสีเข้มถึงสีเขียวอ่อน

Lawrence Berkeley ตั้งอยู่บนเนินเขาเหนือวิทยาเขตของ University of California Berkeley ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ ซึ่งบริหารจัดการร่วมกันโดยกระทรวงพลังงานสหรัฐและมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ระบบ. ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติ นำโดยนักวิจัยของ Berkeley Lab ค้นพบในปี 2015 what อาจเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เล็กที่สุดที่จับได้จากภาพที่ถ่ายจากพลังงานสูง กล้องจุลทรรศน์.

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวนี้คือแบคทีเรียโปรคาริโอต มีขนาดเล็กมากจนแบคทีเรียเซลล์เดียว 150,000 ตัวสามารถนั่งบนปลายผมจากศีรษะของคุณได้ นักวิจัยยังคงศึกษาสิ่งมีชีวิตทั่วไปที่เชื่อว่าเป็นสิ่งมีชีวิตทั่วไปเหล่านี้ เนื่องจากพวกมันขาดคุณสมบัติหลายอย่างที่จำเป็นต่อการทำงานร่วมกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เซลล์ดูเหมือนจะมี DNA ไรโบโซมจำนวนเล็กน้อยและส่วนต่อคล้ายเส้นด้าย แต่มีแนวโน้มว่าจะต้องอาศัยแบคทีเรียชนิดอื่นในการดำรงชีวิต

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยชาร์ลส์ในปรากค้นพบสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตเพียงชนิดเดียวที่รู้จักซึ่งไม่มีไมโตคอนเดรียชนิดใดชนิดหนึ่ง และพบมันอยู่ในลำไส้ของชินชิล่าสัตว์เลี้ยง ในฐานะแหล่งพลังงานของเซลล์ ไมโตคอนเดรียทำหลายสิ่งหลายอย่าง ในที่ที่มีออกซิเจน ไมโทคอนเดรียสามารถชาร์จโมเลกุลและผลิตโปรตีนที่สำคัญได้ แต่สิ่งมีชีวิตนี้ ซึ่งเป็นญาติของแบคทีเรีย Giardia ใช้ระบบที่มักพบในแบคทีเรีย - การถ่ายโอนยีนด้านข้าง - เพื่อสังเคราะห์โปรตีน เนื่องจากแบคทีเรียมีอยู่เป็นเซลล์โปรคาริโอตเป็นหลัก การค้นหาเซลล์ยูคาริโอตที่เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียจึงเป็นข้อยกเว้นสำหรับกฎนี้