Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Kaikkien solujen ominaisuudet
- Ensimmäinen luokittelu: kolme elämän aluetta
- Archaea: Yksisoluiset organismit, jotka menestyvät äärimmäisissä ympäristöissä
- Archaea-alue ja valtakunta
- Bakteerit: Yksisoluiset organismit, jotka kukoistavat monissa ympäristöissä
- Bakteerit eivät sisällä erillistä ydintä
- Bakteerien alue ja valtakunta
- Eukaryotit menestyvät kaikkialla
- Eukaryoottien alla olevat valtakunnat
- Suurin yksisoluinen organismi
- Pienin yksisoluinen organismi
- Yksisoluinen eukaryootti, joka rikkoo sääntöjä
Solu on pienin elävä organismi, joka sisältää kaikki elämän piirteet, ja suurin osa planeetan elämästä alkaa yksisoluinen organismi. Tällä hetkellä on olemassa kahden tyyppisiä yksisoluisia organismeja: prokaryooteissa ja eukaryootit, ne, joilla ei ole erikseen määriteltyä ydintä, ja sellaiset, joissa ydin on suojattu solukalvolla. Tutkijat väittävät, että prokaryootit ovat vanhin elämänmuoto, ilmestyi ensin noin 3,8 miljoonaa vuotta, kun taas eukaryootit olivat noin 2,7 miljardia vuotta sitten. Yksisoluisten organismien taksonomia kuuluu kolmeen pääeläindomeeniin: eukaryootit, bakteerit ja archaea.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Biologit luokittelevat kaikki elävät organismit kolmeen elämänalueeseen, jotka alkavat yksisoluisista monisoluisiin organismeihin: archaea, bakteerit ja eukaryootit.
Kaikkien solujen ominaisuudet
Kaikilla yksisoluisilla ja monisoluisilla organismeilla on nämä perusasiat:
Ensimmäinen luokittelu: kolme elämän aluetta
Ennen vuotta 1969 biologit luokittelivat soluelämän kahteen valtakuntaan: kasveihin ja eläimiin. Vuoden 1969 - 1990 jälkeen tutkijat sopivat viiden valtakunnan luokittelujärjestelmästä, joka sisälsi mononerat (bakteerit), protistit, kasvit, sienet ja eläimet. Mutta tohtori Carl Woese (1928-2012), entinen professori Illinoisin yliopiston mikrobiologian laitoksella, ehdotti uutta rakennetta yksisoluisten organismien ja monisoluisten kokonaisuuksien luokitteluun vuonna 1990, joka koostuisi kolmesta domeenista, arhaasta, bakteereista ja eukaryootit, alaluokiteltu kuuteen valtakuntaan. Useimmat tutkijat käyttävät nyt tätä taksonomiaa tai luokittelujärjestelmää.
Archaea: Yksisoluiset organismit, jotka menestyvät äärimmäisissä ympäristöissä
Archaea kukoistaa äärimmäisissä ympäristöissä, joita aiemmin pidettiin kestämättömiksi elämälle: syvänmeren hydrotermiset tuuletusaukot, kuumat lähteet, Kuollutmeri, suolan haihtumislammet ja happamat järvet. Ennen tohtori Woesesin ehdotusta tutkijat tunnistivat arkean ensin arkebakteereiksi - muinaisiksi yksisoluisiksi bakteereiksi, koska ne näyttivät prokaryoottisilta bakteereilta, yksisoluisilta organismeilta, joista puuttuu erillinen kalvoon sitoutunut ydin tai organelit. Dr. Woesen, hänen kollegoidensa ja muiden tutkijoiden jatkotutkimukset saivat heidät ymmärtämään, että nämä muinaiset bakteerit olivat läheisemmässä yhteydessä eukaryooteihin niiden esiintyvien biokemiallisten ominaisuuksien vuoksi. Tutkijat ja tutkijat ovat myös löytäneet arhaea, joka elää ihmisen ruuansulatuksessa ja ihossa.
Archaea-alue ja valtakunta
Archaealla on yhteisiä ominaisuuksia sekä prokaryooteilla että eukaryooteilla, minkä vuoksi ne esiintyvät erillisessä haarassa bakteerien ja eukaryootien välillä fylogeneettisessä elämäpuussa. Kun tutkijat huomasivat, että arkebakteerit sisältävät todella muinaisia bakteereja, he nimeksiivät ne archaeaksi. Seuraavat piirteet määrittelevät archaea yksisoluiset organismit:
Archaea-pääluokkiin kuuluvat Crenarchaeota, Euryarchaeota ja korarchaeotasekä ehdotetut alajaot nanoarchaeota ja ehdotettu thaumarchaeota. Yksittäiset luokitukset osoittavat ympäristötyypit, joissa tutkijat ja tutkijat löytävät nämä yksisoluiset organismit. Crenarchaeota elää äärimmäisen happamuuden ja lämpötilan ympäristöissä ja hapettaa ammoniakkia; euryarchaeotaan kuuluvat organismit, jotka hapettavat metaania ja rakastavat suolaa syvänmeren ympäristöissä, muut euryarchaeota, jotka tuottavat metaania jätetuotteena, ja korarchaeota, luokka archaeaa, joka elää myös korkean lämpötilan ympäristöissä.
Nanoarchaeota eroaa muista arkaaoista siinä, että ne elävät toisen arkean eliön nimeltä Ignicoccus. Korarchaeotan ja nanoarchaeotan alatyyppeihin kuuluvat metanogeenien, organismit, jotka tuottavat metaanikaasua ruuansulatus- tai energiaprosessien sivutuotteena; halophiles tai suolaa rakastava archaea; termofiilejä, organismit, jotka viihtyvät erittäin korkeissa lämpötiloissa; ja psykrofiili, archaea-organismit, jotka elävät erittäin kylmissä tempoissa.
Bakteerit: Yksisoluiset organismit, jotka kukoistavat monissa ympäristöissä
Bakteerit elävät ja kukoistavat kaikkialla planeetalla: vuorten huipulla, maailman syvimpien valtamerten alaosassa, sekä ihmisten että eläinten ruuansulatuksessa ja jopa pohjoisen ja eteläisen napojen jäätyneissä kivissä ja jäässä. Bakteerit voivat levitä pitkälle ja leveälle vuosien varrella, koska ne voivat olla lepotilassa pitkään.
Bakteerit eivät sisällä erillistä ydintä
Bakteerit ovat olemassa planeetan johtavina elävinä olentoina, kun he ovat olleet täällä ainakin kolme neljäsosaa historian kehittyvistä planeetoista. He ovat tunnettuja kyvystään sopeutua suurimpaan osaan planeetan elinympäristöjä. Vaikka jotkut bakteerit aiheuttavat virulentteja sairauksia eläimissä, kasveissa ja ihmisissä, suurin osa bakteereista toimii "hyödyllisinä" ympäristön tekijöinä aineenvaihduntaprosesseilla, jotka ylläpitävät korkeampia elämänmuotoja.
Muut bakteerimuodot toimivat yhdessä kasvien ja selkärangattomien (selkärangaton olennot) kanssa symbioottisissa suhteissa, jotka suorittavat tärkeitä toimintoja. Ilman näitä yksisoluisia organismeja kuolleiden kasvien ja eläinten hajoaminen vie kauemmin ja maaperä lakkaa hedelmällisestä. Tutkijat ja tutkijat käyttävät joitain bakteereja kemikaaleissa, lääkkeissä, antibiooteissa ja jopa sellaisten ruokien valmistuksessa kuin hapankaali, jogurtti ja kefir, sekä suolakurkku. Bakteerisoluilla on yksinkertaisina yksisoluisina organismeina erottuvat piirteet:
Bakteerien alue ja valtakunta
Tutkijat luokittelevat useimmat bakteerit kolmeen ryhmään sen perusteella, kuinka ne reagoivat happea kaasun muodossa. aerobinen bakteerit kukoistavat happiympäristöissä ja vaativat happea elääkseen. Anaerobinen bakteerit eivät pidä kaasumaisesta hapesta; esimerkki näistä bakteereista voisivat olla ne, jotka elävät syvän vedenalaisen sedimenttien alueella, tai bakteeripohjaiset elintarvikemyrkytystaudit. Lopuksi, fakultatiiviset anaerobit ovat bakteereja, jotka mieluummin hapen esiintymisen kasvuympäristöissään, mutta voivat elää ilman sitä.
Mutta tutkijat luokittelevat bakteerit myös energian saamisen tavasta: kuten heterotrofeja ja autotrofisia. Autotrofit, kuten kevyen energian (nimeltään fotoautotrofiset) kasvit, tekevät omat ruuanlähteensä kiinnittämällä hiilidioksidia tai kemoautotrofisilla keinoilla käyttämällä typpeä, rikkiä tai muita alkuaineiden hapetusprosesseja. Heterotrofit ottavat energiansa ympäristöstä hajottamalla orgaanisia yhdisteitä, kuten hajoavassa aineessa eläviä saprobisia bakteereja, samoin kuin bakteereja, jotka luottavat energiaan käymisessä tai hengityksessä.
Toinen tapa tutkijat ryhmitellä bakteerit ovat muodoltaan: pallomainen, sauvan muotoinen ja kierre-. Muita bakteerimuotoja ovat rihmuinen, vaippainen, neliön muotoinen, varreinen, tähdenmuotoinen, karanmuotoinen, lohkoinen, kolmionmuotoinen (hiustenmuodostus) ja pleomorphic bakteerit, joilla on kyky muuttaa sen muotoa tai kokoa ympäristön perusteella.
Muihin luokituksiin sisältyy mykoplasmat, sairauksia aiheuttavat bakteerit, joihin antibiootit vaikuttavat, koska niistä puuttuu soluseinä; syanobakteerit, fotoautotrofiset bakteerit, kuten sinilevä; gram-positiiviset bakteerit, joka emittoi violetti gram-värjäyskokeessa, koska testi värii niiden paksut soluseinät; ja gram-negatiiviset bakteerit jotka muuttuvat vaaleanpunaisiksi gramman tahrakokeessa ohuiden, mutta vahvojen ulkoseiniensä vuoksi. Gram-positiiviset bakteerit reagoivat paremmin antibiooteihin kuin gram-negatiiviset bakteerit, koska muodostuneiden seinä on paksu, mutta on läpäisevä, kun taas gram-negatiivisissa bakteereissa sen soluseinät ovat ohuet, mutta toimivat enemmän kuin luodinkestävä liivi.
Eukaryotit menestyvät kaikkialla
Vaikka eukaryooteihin sisältyy monia monisoluisia organismeja sienissä, kasvi- ja eläinvaltioissa, tähän pääasialliseen elämäalueeseen kuuluvat myös yksisoluiset organismit. Yksisoluisilla eukaryooteilla on soluseinät, jotka voivat muuttaa muotoaan verrattuna prokaryooteihin, joilla on jäykät soluseinät. Useimmat tutkijat väittävät, että eukaryootit kehittyivät prokaryooteista, koska molemmat käyttävät RNA: ta ja DNA: ta geneettisenä materiaalina; molemmat hyötyvät 20 aminohaposta; ja molemmilla on lipidi (liukeneva orgaanisiin liuottimiin) kaksikerroksinen solumembraani ja ne käyttävät D-sokereita ja L-aminohappoja. Eukaryoottien erityisominaisuuksia ovat:
Eukaryoottien alla olevat valtakunnat
Eukaryoottinen domeeni sisältää neljä valtakuntaa tai alaluokkaa: protists, sienet, kasvit ja eläimet. Näistä protistit sisältävät vain yksisoluisia organismeja, kun taas sienikunta sisältää molemmat. Protista valtakunta sisältää eläviä organismeja, kuten levät, euglenoidit, alkueläimet ja liman muotit. Sienivaltakunta sisältää sekä yksisoluiset että monisoluiset organismit. Yksisoluisia organismeja sienikunnassa ovat hiivat ja chytridstai kivettyneet sienet. Suurin osa kasvi- ja eläinvaltioiden organismeista on monisoluisia.
Suurin yksisoluinen organismi
Vaikka suurin osa planeetan yksisoluisista kokonaisuuksista vaatii yleensä mikroskoopin, voit tarkkailla vesileviä, Caulerpa taxifolia, paljaalla silmällä. Tämä tappajalevä, joka on määritelty tyypilliseksi Intian valtameren ja Havaijin kotoperäiseksi merileväksi, on tunkeutuva laji muualla. Tämä kasvien valtakunnassa elävä organismi voi kasvaa 6 - 12 tuumaa pitkä ja siinä on höyhenen muotoiset litistetyt oksat, jotka nousevat juoksijasta, tummaisista vaaleanvihreisiin sävyihin.
Pienin yksisoluinen organismi
Kalifornian yliopiston Berkeleyn kampuksen yläpuolella sijaitsevilla kukkuloilla istuu Lawrence Berkeleyn kansallinen laboratorio, jota yhdessä hoitavat Yhdysvaltojen energiaministeriö ja Kalifornian yliopiston järjestelmä. Berkeley Labs-tutkijoiden johtama kansainvälinen tutkijaryhmä löysi vuonna 2015 pienimmän yksisoluisen organismin, joka on otettu suuritehoisesta mikroskoopista otettuun kuvaan.
Tämä yksisoluinen organismi, prokaryoottinen bakteeri, on niin pieni, että 150 000 näistä erillisistä soluista peräisin olevista bakteereista voisi istua hiustesi päässä päässäsi. Tutkijat jatkavat näiden uskottujen yleisten organismien tutkimista, koska niistä puuttuu monia ominaisuuksia, joita tarvitaan toimimaan muiden organismien kanssa. Soluilla näyttää olevan DNA: ta, pieni määrä ribosomeja ja säiemäisiä lisäyksiä, mutta enemmän kuin todennäköistä, että ne elävät muissa bakteereissa.
Yksisoluinen eukaryootti, joka rikkoo sääntöjä
Prahan Charlesin yliopiston tutkijat löysivät ainoan tunnetun eukaryootti-organismin, joka ei sisällä erityistä mitokondrioita, ja löysivät sen lemmikkieläinten chinchillan suolistossa. Solujen voimalaisena mitokondriat tekevät useita asioita. Hapen läsnä ollessa mitokondriat voivat ladata molekyylejä ja valmistaa kriittisiä proteiineja. Mutta tämä organismi, giardiabakteerien sukulainen, käyttää proteiinien syntetisointiin järjestelmää, kuten tyypillisesti bakteereissa esiintyvää - lateraalista geenisiirtoa. Koska bakteerit esiintyvät pääasiassa prokaryoottisoluina, bakteereihin liittyvien eukaryoottisolujen löytäminen on poikkeus säännöstä.