Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Minden sejt jellemzői
- Az első osztályozás: az élet három területe
- Archaea: Egysejtű szervezetek, amelyek szélsőséges környezetben gyarapodnak
- Az Archaea tartomány és Királyság
- Baktériumok: Egysejtű szervezetek, amelyek több környezetben is virágzanak
- A baktériumok nem tartalmaznak külön magot
- A baktériumok területe és birodalma
- Az eukarióták mindenütt fejlődnek
- A királyságok az eukarióták alatt
- A legnagyobb egysejtű szervezet
- A legkisebb egysejtű szervezet
- Egysejtű eukarióta, amely megsérti a szabályokat
A sejt a legkisebb élő organizmus, amely tartalmazza az élet minden tulajdonságát, és a bolygó egész élete leginkább egysejtű szervezetként kezdődik. Jelenleg kétféle egysejtű organizmus létezik: prokarióták és eukarióták, külön-külön meghatározott sejtmag nélküli és sejtmembránnal védett maggal rendelkezők. A tudósok azt állítják, hogy a prokarióták az élet legrégebbi formája, először kb. 3,8 millió évvel jelentek meg, míg az eukarióták körülbelül 2,7 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg. Az egysejtű organizmusok taxonómiája a három fő életdomén egyikébe tartozik: eukarióták, baktériumok és archaea.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A biológusok az összes élő szervezetet az élet három területére osztályozzák, kezdve az egysejtűtől a többsejtű organizmusig: archaea, baktériumok és eukarióták.
Minden sejt jellemzői
Minden egysejtű és többsejtű organizmus megosztja ezeket az alapokat:
Az első osztályozás: az élet három területe
1969 előtt a biológusok a sejtek életét két királyságba sorolták: növényekre és állatokra. 1969–1990 után a tudósok megállapodtak öt királyság osztályozási rendszerében, amely magában foglalta a mononákat (baktériumok), protistákat, növényeket, gombákat és állatokat. De Dr. Carl Woese (1928-2012), korábban az Illinoisi Egyetem Mikrobiológiai Tanszékének professzora, 1990-ben új struktúrát javasolt az egysejtű szervezetek és a többsejtű szervezetek osztályozására, amely három doménből áll: archaea, baktériumok és eukarióták, hat országba osztályozva. A legtöbb tudós most ezt a taxonómiát vagy osztályozási rendszert használja.
Archaea: Egysejtű szervezetek, amelyek szélsőséges környezetben gyarapodnak
Az Archaea szélsőséges környezetben virágzik, amelyet korábban életképtelennek tartottak: mélytengeri hidrotermikus szellőzők, meleg források, Holt-tenger, só párolgási tavak és savas tavak. A Dr. Woeses javaslatát megelőzően a tudósok először archaea-t azonosítottak archebacteriumokkal - ősi egysejtű baktériumokkal -, mivel prokarióta baktériumoknak, egysejtű szervezeteknek tűntek, amelyekben nincs külön membránhoz kötött mag vagy organellák. Dr. Woese, munkatársai és más tudósok további kutatásai ráébresztették rájuk, hogy ezek az ősi baktériumok szorosabban kapcsolódnak az eukariótákhoz, mivel azok biokémiai tulajdonságokat mutatnak. A tudósok és kutatók felfedezték az emberi emésztőrendszerben és a bőrben élő archaákat is.
Az Archaea tartomány és Királyság
Az archaea megosztja a prokarióták és az eukarióták tulajdonságait, ezért különálló ágban léteznek a baktériumok és az eukarióták között az élet filogenetikai fájában. Amikor a tudósok rájöttek, hogy az archaebacteria baktériumok valójában ősi baktériumokat tartalmaznak, archaea-nak nevezték át őket. A következő tulajdonságok határozzák meg az archaea egysejtű organizmusokat:
Az archaea fő osztályozása a következőket tartalmazza crenarchaeota, euryarchaeota és korarchaeota, valamint a nanoarchaeota és a javasolt thaumarchaeota. Az egyes osztályozások jelzik azokat a környezeti típusokat, amelyekben a kutatók és a tudósok megtalálják ezeket az egysejtű organizmusokat. A Crenarchaeota extrém savasságú és hőmérsékleti környezetben él, és oxidálja az ammóniát; Az euryarchaeota csoportba tartoznak a metánt oxidáló és a sót szerető szervezetek a mélytengeri környezetben, más euryarchaeota, amelyek metánt termelnek hulladékként, valamint a korarchaeota, az archaea kategóriája, amelyek szintén magas hőmérsékletű környezetben élnek.
A Nanoarchaeota abban különbözik a többi archaea-tól, hogy egy másik archean organizmus tetején élnek Ignicoccus. A korarchaeota és a nanoarchaeota altípusai között szerepel metanogének, szervezetek, amelyek metán gázt termelnek az emésztés vagy az energiatermelés melléktermékeként; halophiles vagy sót szerető archaea; termofilek, a rendkívül magas hőmérsékleten virágzó szervezetek; és psychrophiles, archaea organizmusok, amelyek rendkívül hideg időben élnek.
Baktériumok: Egysejtű szervezetek, amelyek több környezetben is virágzanak
A baktériumok mindenütt élnek és fejlődnek a bolygón: hegyek tetején, a világ legmélyebb óceánjainak alján, mind az emberek, mind az állatok emésztőtraktusaiban, valamint az északi és a déli pólusok fagyos kőzetében és jégében. A baktériumok elterjedhetnek messzire és szélesre az évek során, mivel hosszabb ideig elmaradhatnak.
A baktériumok nem tartalmaznak külön magot
A baktériumok a világon élő élőlényekként léteznek, mivel a történelem fejlődő bolygók legalább háromnegyedénél itt voltak. Ők ismertek arról, hogy képesek alkalmazkodni a bolygó legtöbb élőhelyéhez. Míg egyes baktériumok virulens betegségeket okoznak az állatokban, növényekben és emberekben, a legtöbb baktérium a környezet „jótékony” ágenseiként működik, metabolikus folyamatok révén, amelyek fenntartják a magasabb életformákat.
Más baktériumformák a növényekkel és gerinctelenekkel (gerinc nélküli lények) együtt működnek szimbiotikus kapcsolatokban, amelyek fontos funkciókat látnak el. Ezen egysejtű organizmusok nélkül az elhullott növények és állatok hosszabb időt vehetnek igénybe, és a talaj már nem lesz termékeny. A kutatók és tudósok bizonyos baktériumokat használnak vegyi anyagokban, gyógyszerekben, antibiotikumokban, sőt olyan ételek készítésében, mint a káposzta, a joghurt és a kefir, valamint a savanyúságok. Mint egyszerű egysejtű organizmusok, a baktériumsejtek megkülönböztető jellemzőkkel rendelkeznek:
A baktériumok területe és birodalma
A tudósok a legtöbb baktériumot három csoportba sorolják annak alapján, hogy hogyan reagálnak az oxigénre gáz formájában. Aerobic a baktériumok virágzanak az oxigénkörnyezetben, és oxigénszükséglethez szükségesek az élethez. anaerob a baktériumok nem szeretik a gáznemű oxigént; ezekre a baktériumokra példa lehet a mély víz alatti üledékekben élők vagy baktérium-alapú ételmérgezéseket okozó baktériumok. Végül, fakultatív anaerobok baktériumok, amelyek jobban kedvelik az oxigén jelenlétét növekedési környezetükben, de nélküle élhetnek.
A kutatók azonban a baktériumokat az energiamegszerzés módja szerint is osztályozzák: as heterotrófia és autotróf. Az autotrófok, mint például a fényenergiával működő növények (fotoautotrófok), szén-dioxid rögzítésével vagy kemoautotróf módon, nitrogén, kén vagy más elem oxidációs folyamatok segítségével állítják elő saját élelmiszer-forrásaikat. A heterotrófok energiájukat a környezetről veszik el, lebontva a szerves vegyületeket, például a pusztító anyagban élő szaprób baktériumokat, valamint azokat az baktériumokat, amelyek az erjesztésre vagy légzésre támaszkodnak.
Egy másik módszer arra, hogy a tudósok a baktériumokat formájuk szerint csoportosítsák: gömb alakú, rúd alakú és spirál. A baktériumok egyéb formái közé tartozik rostos, köpenyes, négyzet alakú, szárú, csillag alakú, orsó alakú, gerinc alakú, trikióképző (hajformázó) és pleomorph baktériumok, amelyek képesek megváltoztatni alakját vagy méretét a környezet alapján.
További osztályozások tartalmazzák mycoplasma az antibiotikumok által érintett betegséget okozó baktériumok, mivel hiányzik a sejtfal; cianobaktériumok, fotoautotróf baktériumok, mint például a kék-zöld algák; gram-pozitív baktériumok, amelyek bírságot bocsátanak ki a gram-folt tesztben, mert a teszt vastag sejtfalakat színezi; és gram-negatív baktériumok amelyek vékony, de erős külső faluk miatt rózsaszínűvé válnak a gramfoltok vizsgálatban. A gram-pozitív baktériumok jobban reagálnak az antibiotikumokra, mint a gram-negatív baktériumok, mivel míg a képződő fal vastag, áthatolható, míg a gram-negatív baktériumokban a sejtfal vékony, de inkább golyóálló mellényként viselkedik.
Az eukarióták mindenütt fejlődnek
Míg az eukarióták számos többsejtű szervezetet tartalmaznak a gombákban, növényekben és állatokban, ez a fő élettartomány az egysejtű szervezeteket is magában foglalja. Az egysejtű eukariótáknak olyan sejtfalai vannak, amelyek megváltoztathatják alakjukat, összehasonlítva a merev sejtfalakkal rendelkező prokariótákkal. A legtöbb tudós azt állítja, hogy az eukarióták prokariótákból fejlődtek ki, mivel mindkettő RNS-t és DNS-t használ genetikai anyagként; mindkettő 20 aminosavat használ ki; és mindkettőnek lipidje (oldható szerves oldószerekben) kétrétegű sejtmembránnal rendelkezik, és D-cukrokat és L-aminosavakat használnak. Az eukarióták sajátos jellemzői a következők:
A királyságok az eukarióták alatt
Az eukarióta domain négy királyságot vagy alkategóriát tartalmaz: egysejtűek, gombák, növények és állatok. Ezek közül a protisták csak egysejtű szervezeteket tartalmaznak, míg a gombás királyság mindkettőt tartalmazza. A Protista királyság olyan élő szervezeteket foglal magában, mint a algák, euglenoidok, egysejtűek és iszapformák. A gombás királyság magában foglalja mind az egysejtű, mind a többsejtű organizmusokat. A gombás királyságban az egysejtű organizmusok közé tartoznak élesztők és chytrids, vagy kövület gomba. A növények és állatok birodalmában a legtöbb organizmus többsejtű.
A legnagyobb egysejtű szervezet
Bár a legtöbb bolygó egysejtű entitásának általában mikroszkópot igényel, megfigyelheti a vízi algákat, Caulerpa taxifolia, szabad szemmel. Az Indiai-óceánban és a Hawaii-ban őshonos tengeri moszatként definiált, ez a gyilkos alga másutt invazív faj. Ez a növényi királyságban élő élő szervezet 6–12 hüvelyk hosszúra nőhet, és tollaszerű, ellapított ágakat tartalmaz, amelyek egy futóból származnak, sötét vagy halványzöld árnyalatúak.
A legkisebb egysejtű szervezet
A kaliforniai University Berkeley campus feletti dombokon ül a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium, amelyet az Egyesült Államok Energiaügyi Tanszéke és a Kaliforniai Egyetem rendszere együttesen irányít. A Berkeley Labs kutatói által vezetett nemzetközi tudóscsoport 2015-ben felfedezte, hogy mi lehet a legkisebb egysejtű organizmus, amelyet egy nagy teljesítményű mikroszkóppal készített képen rögzítettek.
Ez az egysejtű organizmus, a prokarióta baktérium, olyan kicsi, hogy ezek közül az egyedi celluláris baktériumok közül 150 000 képes üljön a fejed hajába. A kutatók továbbra is vizsgálják ezeket a feltételezhetően általános organizmusokat, mivel hiányoznak sok olyan tulajdonság, amely a más szervezetekkel való működéshez szükséges. Úgy tűnik, hogy a sejtekben van DNS, kis számú riboszóma és szálszerű függelék, de valószínűbb, hogy más baktériumok élnek.
Egysejtű eukarióta, amely megsérti a szabályokat
A prágai Károly Egyetem tudósai felfedezték az egyetlen ismert eukarióta organizmust, amely nem tartalmaz meghatározott fajta mitokondriumokat, és egy kedvtelésből tartott csincsilla bélében találták meg. A sejtek hatalmaként a mitokondriumok több dolgot csinálnak. Oxigén jelenlétében a mitokondriumok feltölthetik a molekulákat és előállíthatják a kritikus fehérjéket. De ez a szervezet, a giardia baktériumok rokona, olyan rendszert használ, mint amilyen a baktériumokban jellemző - az oldalsó génátvitel - a fehérjék szintetizálására. Mivel a baktériumok elsősorban prokarióta sejtekként léteznek, a baktériumokkal kapcsolatos eukarióta sejtek megtalálása kivétel a szabály alól.