Protisti — vienšūnas eikarioti: definīcija, taksonomija un nozīme
Uzzini par protistiem — vienšūnām eikariotām: definīciju, taksonomijas neskaidrībām, ekosistēmu lomu un slimību nozīmi.
Protisti ir vienšūnas eikarioti (organismi ar kodolu). Terminu Protista pirmo reizi lietoja Ernsts Hekels 1866. gadā. Protisti nav dabiska grupa jeb klods, jo tiem nav kopīgas izcelsmes. Līdzīgi kā aļģes vai bezmugurkaulnieki, tie bieži vien tiek grupēti kopā ērtības labad.
Termins "protisti" ietver mikroorganismus no vairākiem attāli radniecīgiem dzimtas organismiem. Daži no tiem ir autotrofi (tas nozīmē, ka tie paši iegūst barību fotosintēzes ceļā), bet citi ir heterotrofi (tas nozīmē, ka tie barojas ar organiskajām vielām). Ir arī mixotrofi — organismi, kas apvieno fotosintēzi un heterotrofu barošanās veidus.
Lielākā daļa protistu ir ļoti mazi. Tie sastāv no vienas vai ne vairāk kā dažām šūnām — tie ir mikroskopiski un parasti neredzami ar neapbruņotu aci. Dažas aļģes ir protisti, ja tās ir vienšūnas. Tomēr dažiem protistiem var veidoties kolonijas vai vienkāršas daudzšūnu struktūras; tāpēc apgalvojumu "vienšūnas" jāuztver kā vispārīgu raksturojumu, nevis stingru noteikumu.
Ķermeņa un šūnu īpašības
Protistu šūnas var būt ārkārtīgi sarežģītas. Tām var būt:
- specializētas organellas — mitohondriji, kloroplasti (ja fotosintētiski), endoplazmatiskā tīklojuma un Golgi aparāta atvasinājumi;
- motilitātes struktūras — skropstiņas (cila), flagellas (kaili vai cilpiņveida kustības elementus) vai pseudopodi;
- barības vakuolas, kontraktilās vakuolas (ūdens izvadīšanai saldūdens organismiem), pelikulas (elastīga ārējā membrāna) vai rija/korķa veidojumi;
- dažām grupām — specializētas ārējās struktūras, piemēram, diatomu silīcija frustulas vai foraminifēru ogļķieģeļu čaumalas.
Uzvedība un pavairošanās
Protisti pavairojas dažādos veidos: bināra dalīšanās, daudzšķautņu dalīšanās, sporulācija, kā arī seksuālas vai ne-seksuālas apmaiņas. Daži ciliāti, piemēram, veic konjugāciju, kur divi indivīdi apmainās ģenētisko materiālu. Protisti var arī veidot cistas — izturīgas formas, kas ļauj izdzīvot nelabvēlīgos apstākļos un izplatīties.
Taksonomija un filogenēze
Ar mūsdienu DNS sekvencēšanas un molekulārās filogenētikas palīdzību ir skaidri, ka Protista nav monofiliska grupa. Tā ir parafilētiska un nav vienots klods. Mūsdienu sistēmātikā vienšūnas eikariotus sadala vairākās lielās "supergrupās" (piemēram, SAR — Stramenopiles/Alveolates/Rhizaria, Excavata, Archaeplastida, Amoebozoa u.c.), un daļa tā saukto protistu pieder grupām, kas evolucionāri ir tuvāk dzīvniekiem vai sēnēm nekā citiem protistiem. Tāpēc Protista taksonomija joprojām tiek aktīvi pārskatīta.
Ekoloģiskā nozīme
Daudzi protisti ir daļa no planktona, un tie ir ļoti svarīgi ekosistēmai. Fotosintētiski protisti (fitoplanktons, diatoms, dažas vienšūnu aļģes) ražo lielu daļu pasaules skābekļa un veido pamatu ūdens barības virzienam. Heterotrofi protisti palīdz sadalīt organisko vielu un regulēt baktēriju populācijas. Foraminifēras un diatomijas atstāj bagātīgu fosilālie ierakstu (mikrofosilijas), ko izmanto klimata un ģeoloģisko apstākļu rekonstrukcijai.
Medicīniskā un ekonomiskā nozīme
Daži protisti izraisa slimības. Plasmodium falciparum izraisa malāriju; miega slimību arī izraisa protists. Citas cilvēku slimības, ko izraisa protisti, ir toksoplazmoze (Toxoplasma gondii), leishmanioze un dažas diarreālās slimības, ko izraisa Giardia un Entamoeba. Protisti var ietekmēt arī lauksaimniecību (augu patogēni) un akvakultūru (ziedēšana, toksīnu ražošana).
Kā piemērs vienšūnu organismam protivielu valstībā var minēt parameciju jeb "čību dzīvnieciņu". Paramecijs pārvietojas, izmantojot savas mazās, matiņiem līdzīgās šķiedras, ko sauc par skropstiņām, un ēd, izmantojot skropstiņas, lai ieslaucītu barību savā barības vakuolā. Citi protisti var būt amebas, kas pārvietojas, izstiepjot pseidopodus un ieplūstot tajos vai plūstot ap barības daļiņām un tās uzsūcot.
Pētīšana un izmantošana
Protistus pēta ar dažādām metodēm — no klasiskās mikroskopijas līdz molekulārajām metodēm (sekvencēšana, metagenomika). Tie ir svarīgi modelorganismi (piemēram, Tetrahymena, Paramecium) un tiek izmantoti pētījumos par šūnu biologiju, genētiku un ekoloģiju. Daži fotosintētiski protisti tiek pētīti arī kā potenciāls biokurināmais materiāls (bioeļļa) vai biotehnoloģisku produktu avots.
Kopsavilkums
Protisti ir ļoti daudzveidīga grupu kopa — lielākoties vienšūnas eikarioti, kas aizņem dažādas vides un pilda dažādas ekoloģiskās funkcijas. Viņu taksonomija un filogenētiskā pozīcija ir sarežģīta un pakļauta pastāvīgām pārmaiņām, pateicoties molekulāro datu pieejamībai. Tie ir nozīmīgi gan ekosistēmu funkcionēšanā, gan cilvēku veselībā un zinātnē.
Dažādi protistu veidi: . pulksteņrādītāja virzienā no augšas pa kreisi: sarkanās aļģes, brūnās aļģes, ciliāti, zeltainās aļģes, Foraminifera ; parazītisks bļodiņš; patogēnā ameba ; amebozoju gļotsēne.
Izcelsme un taksonomija
Protisti nav monofilisks klods. Šis termins ir ērts apzīmējums aptuveni 20 dažādu vienšūnu eikariožu sugu apzīmēšanai. Tie atšķiras pēc šūnu organelēm, specializētām vienībām, kas veic precīzi noteiktas funkcijas, piemēram, mitohondrijiem un plastīdām. Tas pierāda, ka tās dažādos veidos ir pārgājušas no prokariontiem. Tagad ir diezgan skaidrs, ka visas vai lielākā daļa šo organoelementu ir cēlušies no kādreiz neatkarīgām prokariotām (baktērijām vai arhejām) un ka eikariošu šūna ir "mikroorganismu kopiena", kas darbojas kopā "izdevīgā laulībā". Jāatzīst, ka Protista ir dažādu vienšūnu formu kopums, bet, lai gan sarežģītāka taksonomija ir mainīga (mainās), Protista joprojām ir noderīgs termins.
Jautājumi un atbildes
Jautājums: Kas ir protists?
A: Protisti ir vienšūnas eikarioti, t. i., organismi ar kodolu. Tie nav dabiska grupa, un ērtības labad tos bieži vien sagrupē kopā. Lielākā daļa protistu ir ļoti mazi un mikroskopiski, parasti neredzami ar neapbruņotu aci.
J: Kā protisti paši ražo savu pārtiku?
A: Daži prototisti ir autotrofi, t. i., tie paši iegūst barību fotosintēzes ceļā. Citi ir heterotrofi, t. i., tie barojas ar organiskām vielām.
J: Vai visas aļģes ir uzskatāmas par protivīriem?
A: Jā, ja tās ir vienšūnas, tad tās var uzskatīt par Protista valstības daļu.
J: Kāda nozīme ir protistiem ekosistēmā?
A: Daudzi protisti ir daļa no planktona, tāpēc tiem ir svarīga loma ekosistēmā.
J: Kādas metodes ir izmantotas, lai analizētu protistus?
A: Tagad ir iespējams izmantot DNS sekvenēšanu, lai analizētu dažādus protistu veidus. Tas ir atklājis, ka Protista nav monofiliska grupa, bet drīzāk parafiliska un nav vienots klods.
J: Vai daži protisti var izraisīt slimības?
A: Jā, Plasmodium falciparum izraisa malāriju, un miega slimību var izraisīt arī dažu veidu protu organismi.
J: Kāds ir piemērs vienšūnu organismiem Protista valstībā?
A: Šāda organisma piemērs ir Paramecium jeb "čību dzīvnieciņš". Paramecijs pārvietojas, izmantojot savas mazās matiņiem līdzīgās šķiedras, ko sauc par skropstiņām, un ēd, izmantojot skropstiņas, lai iesūktu barību savā barības vakuolā.
Meklēt