Protozoologija: istorija, studijų sritis ir tyrimų pavyzdžiai
Protozoologija yra zoologijos filialas, kuris tiria pirmuonius, daugybę heterogeninių vienaląsčių, mobilių ir heterotrofinių organizmų. Termino etimologija kilo iš graikų kalbos žodžių proto (pirmasis) ir zoologijos sodas (gyvūnas). Euglena, Paramecium ir Amiba yra plačiai žinomų mikroorganizmų gentys, tiriamos protozoologijos.
Protozoologijos apibrėžimas yra sudėtingas uždavinys, nes šios žinios šakos, ty pirmuonių, tyrimo objekto apibrėžimas buvo prieštaringas klausimas nuo jo atsiradimo.
Šios disciplinos istorija susiformavo antroje XVIII a. Pusėje, kai pirmųjų optinių prietaisų išradimas tapo matomas mikroskopiniam pasauliui.
Protozoologija laikoma integruotu mokslu, kuris sprendžia pagrindinius tyrimus taksonomijos, sistematikos, evoliucijos, fiziologijos, ekologijos, molekulinės biologijos, ląstelių biologijos srityse.
Nors diskusijos dėl grupės apibrėžties tęsiasi, naujausi tyrimai toliau nagrinėja senus klausimus, kurie suteikia klasifikacijos pagrindą. Taigi šiuo metu sprendžiami labai svarbūs klausimai, pvz., Naftos žvalgymas ar bioremediacija.
Istorija
Pirmieji stebėjimai ir aprašymai
Pirmieji pirmuonių stebėjimai ir aprašymai priskiriami olandų gamtininkui A. van Leuwenhoekui, kuris XVIII a. Antroje pusėje pastatė paprastus mikroskopus gamtos pasauliui stebėti.
Pirmąjį sisteminį pirmuonių organizmų apibūdinimą atliko 1786 m. Danijos mokslininkas Mülleris.
1818 m. Georgas Goldfussas pasiūlė terminą protozoario grupuoti vienaląsčius organizmus, kuriuos jis laiko primigenais.
1841 m. Dujardino tyrimai dėl sarkodos (vėliau vadinami protoplazmais) leido išaiškinti ląstelių struktūrą, kuri vėliau padėjo suprasti, jog pirmuonys yra vienaląsčiai organizmai.
Nuo 1880 m. Iki 1889 m. Otto Bütschli paskelbė tris pirmuonių rinkinius, kurie jam buvo naudingi protozoologijos architekto kvalifikacijai, suteikiant šiuolaikinės protozoologijos struktūrai.
Protozoologija kaip disciplina
XIX a. Viduryje protozoologijos istorijoje įvyko svarbūs įvykiai, kurie suteikė pripažinimą ir prestižą šiam zoologijos sektoriui.
1947 m. Jenoje, Vokietijoje, įkurtas pirmasis protozoologijos žurnalas; Archiv für Protistenkunde. Tais pačiais metais Protozoology draugija gimė Čikagoje, JAV. Kitas svarbus įvykis buvo 1961 m. Prahoje, Čekoslovakijoje, surengtas pirmasis tarptautinis protozoologijos kongresas.
Mikroskopų tobulinimas XX a. Pradžioje padidino žinomų mikroorganizmų skaičių ir leido išplėsti žinias apie šią organizmų grupę.
Elektroninių mikroskopų naudojimo sukūrimas, įvairinimas ir masyvinimas XX a. Viduryje paskatino didelę pažangą tiriant pirmuonių taksonomiją, sistematiką, morfologiją ir fiziologiją.
Pirmųjų klasifikacijų pirmuonys
Senovės Graikijos filosofų organizmų klasifikacijos neapima mikroskopinių organizmų. Technologijos ir žinių pažanga lėmė vis naujesnius klasifikavimo pasiūlymus, po to, kai buvo ieškoma natūralios klasifikacijos.
1860 m. Hogg pasiūlė Protoctist Kingdom grupuoti primityvius augalus ir gyvūnus. Vėliau Haeckel (1866) pasiūlė Karalystei Protista grupuoti vienaląsčius organizmus.
1938 m. HF Copeland pasiūlė naudoti keturias karalystes: Monera, Protista, Plantae ir Animalia. Monera Karalystė grupuoja cianobakterijas ir bakterijas, kurias Haeckel įtraukė į Protista. Šis pergrupavimas buvo grindžiamas jo anomaliu charakteriu, kurį atrado Chattonas.
Remiantis „Coperland“ klasifikacija, „RH Whittaker“ atskyrė „Protista“ grybus ir sukūrė grybų karalystę, nustatydama tradicinę penkių karalystės klasifikaciją.
Woese, 1977 m., Pripažino tik tris evoliucines linijas: Archaea, Bacteria ir Eukarya. Vėliau Mayr 1990 m. Pasiūlė „Prokaryota“ ir „Eukaryota“ domenus.
Margulis ir Schwartz, 1998 m., Vėl įvedė penkių karalių sistemą su dviem super karalystėmis.
Klasifikacijos XXI amžiuje
XXI amžiuje atsirado nauji pasiūlymai dėl gyvų būtybių klasifikavimo, kai negailestingai ieškoma filogenijos, paremtos evoliuciniais santykiais.
Projekto „Gyvenimo katalogas“ (2015 m.) Rezultatai patvirtina dviejų superreinos: Prokariota ir Eukaryota pasiūlymą. Pirmajame superreinuose jie įtraukti į karalystes Archaea ir Bacteria. Antrajame etape yra Protista, Chromista, Grybai, Plantae ir Animalia karalystės.
Šioje klasifikacijoje pirmuoniai yra visų eukariotų, o ne tik gyvūnų, protėviai, kaip buvo nurodyta iš pradžių.
Studijų sritys
Protozonai kaip tyrimo objektas
Protozonai yra eukariotiniai organizmai. Juos sudaro viena ląstelė su diferencijuotu branduoliu, kuris atlieka visas viso organizmo funkcijas.
Jo vidutinis dydis gali būti nuo 2 iki 3 mikronų iki 250 mikronų. Tačiau Spirostomun, kamieninis protozonas, gali siekti 3 mm, o Porospora gigantea, sporozonas, gali būti 16 mm ilgio.
Protozonai daugiausia yra heterotrofai, galintys būti fagotrofai, plėšrūnai ar detrityvai. Svarbi išimtis yra vienintelė fotosintetinė pirmuonys, kurios gauna chloroplastus iš užfiksuotų ir ekslavuotų žaliųjų dumblių.
Jos dauginimasis yra dvigubo dalijimosi arba daugkartinio dalijimosi metu aseksualus. Tačiau mažuma turi seksualinę reprodukciją pačių ar autogamijų (haploidinių gametų sintezės), arba keičiantis genetine medžiaga (konjugacija).
Jie yra judrūs organizmai, turintys judėjimo organus, tokius kaip flagella, blakstiena ar pseudopodija. Jie taip pat gali judėti pro ląstelei būdingus amoboidinius judesius, kurie pasiekiami susitraukiant ir atpalaiduojant.
Jie paskirstomi visose drėgnose aplinkose Žemėje. Pavyzdžiui, mes galime juos rasti tarp smėlio grūdų paplūdimyje, upėse, jūrose, kanalizacijose, šaltiniuose, miškų lapuose, bestuburių ir stuburinių žarnyne arba žmonių kraujyje.
Jie sugeba išgyventi drėgmės trūkumą; Jie turi atsparumo struktūras, leidžiančias jiems užsikišti, kol jie vėl susilieja su vandenine terpe.
Jie gali būti laisvai gyventi arba palaikyti simbiotinius ryšius su kitomis rūšimis, pvz. Parazitai yra augalų, gyvūnų ir žmonių ligų priežastiniai veiksniai.
Modelių sistemos
Protozonai yra idealūs kaip studijų modeliai, leidžiantys spręsti įvairius biologijos klausimus. Kai kurios ypatybės, dėl kurių jie yra naudingi, yra: trumpi kartos laikai, didelė pagrindinių savybių ir gyvavimo ciklų įvairovė, apibendrintas geografinis pasiskirstymas ir valdoma genetika.
Pagrindinės studijos
Protozoologija apima natūralių pirmuonių istorijos tyrimą. Tai apima žinias apie šių organizmų struktūrą, taksonomiją, elgesį, gyvavimo ciklą ir fiziologiją.
Pagrindiniai pirmuonių ekologiniai tyrimai apima tos pačios rūšies ir skirtingų rūšių individų dinamiką. Pastaroji turi ypatingą reikšmę dėl parazitinių pirmuonių egzistavimo.
Taikomieji tyrimai
Protozoologija sprendžia svarbias taikomųjų mokslinių tyrimų sritis tokiose įvairiose srityse kaip medicina, veterinarijos mokslas, naftos chemija, biotechnologija ir daugelis kitų žmonijos interesų.
Protozoologija tyrinėja pirmuonius kaip žmonių, gyvūnų ir augalų ligų priežastinius veiksnius. Taigi, tyrinėjant natūralią parazitinių pirmuonių istoriją, ji sutampa su pagrindine protozoologija.
Ištirkite pačias ligas, žinant apie parazitų kolonizacijos sveikuose šeimose mechanizmus, infekcinius procesus, diagnostiką, gydymą ir šių ligų prevenciją.
Naftos chemijos srityje pirmuonių tyrimas yra naudingas naftos tyrimams. Kai kurių rūšių buvimo nustatymas gali parodyti naftos buvimą tame žvalgymo sluoksnyje.
Panašiai protozonų sudėtis gali būti ekosistemos atsigavimo po naftos išsiliejimo įvykių rodiklis.
Kita vertus, pirmuonių populiacijų valdymas gali padėti užteršti vandens telkinius ir dirvožemius. Protozonų gebėjimas nuryti kietas daleles pagreitina nuodingų atliekų ir pavojingų medžiagų skaidymą.
Naujausių tyrimų pavyzdžiai
Prototipų įvairovė atogrąžų miškuose
Yra plačiai žinoma, kad atogrąžų miškai turi didelę augalų ir gyvūnų rūšių įvairovę.
2017 m. „Mahé“ ir bendradarbiai paskelbė tyrimo projekto rezultatus, skirtus žinoti mikroorganizmų, gyvenančių mikrobų mastu, įvairovę.
Projektas buvo sukurtas Kosta Rikos, Panamos ir Ekvadoro miškuose, kur jie paėmė ant žemės nukritusių gėlių ir lianų mėginius. Rezultatai parodė, kad pirmuonys yra daug įvairesni nei miško mikroorganizmai.
Protozojaus viruso parazitai žmonėms
Tarp parazitų ir jų šeimininkų sąveika daug dėmesio skyrė medicinos protozoologija. Tačiau yra naujų atrastų sąveikų, kurios apsunkina studijų sistemą ir reikalauja dar daugiau mokslinių tyrimų.
Neseniai Grybchukas ir kt. (2017) paskelbė darbą, kuriame identifikuojami keli Totiviridae šeimos virusai, susiję su tripanosomų grupės pirmuonių patogeniškumo padidėjimu, susijusiu su žmogaus parazitu Leishmania .
Rezultatai rodo keletą anksčiau nenustatytų virusų. Jie taip pat pateikia svarbią informaciją apie virusų kilmę, įvairovę ir pasiskirstymą protistų grupėje.