Πληροφορίες

7.9: Προστατευτές ως αποσυνθέτες - Βιολογία

7.9: Προστατευτές ως αποσυνθέτες - Βιολογία


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Μαθησιακά αποτελέσματα

  • Δώστε παραδείγματα των σημαντικών ρόλων των πρωταγωνιστών στην αποσύνθεση

Διάφοροι οργανισμοί με οργανισμό σε επίπεδο πρωτοστασίας αντιμετωπίστηκαν αρχικά ως μύκητες, επειδή παράγουν σποράγγια, δομές που παράγουν και περιέχουν σπόρια. Πολλοί από αυτούς τους οργανισμούς αντιμετωπίστηκαν επίσης ως μύκητες λόγω ενός παρόμοιου περιβαλλοντικού ρόλου: αυτού του αποσυνθέτη.

Αυτά τα πρωτότυπα σαπρομπάκια που μοιάζουν με μύκητες είναι εξειδικευμένα για να απορροφούν θρεπτικά συστατικά από μη ζωντανή οργανική ύλη, όπως νεκρούς οργανισμούς ή τα απόβλητά τους. Για παράδειγμα, πολλοί τύποι ωομυκητών αναπτύσσονται σε νεκρά ζώα ή φύκια. Οι σαπροβικοί πρωταγωνιστές έχουν την ουσιαστική λειτουργία της επιστροφής ανόργανων θρεπτικών συστατικών στο έδαφος και το νερό. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει την ανάπτυξη νέων φυτών, η οποία με τη σειρά της παράγει τροφή για άλλους οργανισμούς κατά μήκος της τροφικής αλυσίδας. Πράγματι, χωρίς είδη σαπρομπέ, όπως πρωτεΐνες, μύκητες και βακτήρια, η ζωή θα έπαυε να υπάρχει καθώς όλος ο οργανικός άνθρακας «δέθηκε» σε νεκρούς οργανισμούς.

Τα χυτρίδια μπορεί να είναι μονή ή πολυκύτταρα. Υπάρχουν περίπου χίλια είδη, τα περισσότερα που ζουν στο νερό ή στο έδαφος. Τα περισσότερα είναι αποσυνθέτες. Ορισμένα είναι παράσιτα και μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες στα φυτά, συμπεριλαμβανομένου του καλαμποκιού, της μηδικής και της πατάτας. Ένα είδος, Batrachochytrium dendrobatidis, φαίνεται να είναι η αιτία της χυτριδιομυκητίασης, μιας ασθένειας των βατράχων που πλήττει σοβαρά πολλούς πληθυσμούς άγριων βατράχων σε όλο τον κόσμο.

Τα καλούπια λάσπης είναι αξιοσημείωτα για τον ασυνήθιστο κύκλο ζωής τους. Σε ορισμένα είδη, μεμονωμένοι μονοκύτταροι οργανισμοί ενώνονται και συντήκονται για να σχηματίσουν ένα γιγάντιο κύτταρο με χιλιάδες πυρήνες. Αυτό το σώμα, που ονομάζεται πλασμόδιο, μπορεί να κινείται καταναλώνοντας βακτήρια, μύκητες και φυτικές ύλες που αποσυντίθενται. (Αυτή είναι μια διαφορετική χρήση της λέξης πλασμίδιο από αυτή που χρησιμοποιήθηκε προηγουμένως για το γένος των παρασιτικών πρωτοζώων.) Τα καλούπια λάσπης βρίσκονται σε όλο τον κόσμο.

Οι μούχλες νερού ευδοκιμούν σε νερό και υγρό χώμα. Θεωρούνται ότι σχετίζονται περισσότερο με τα φυτά παρά με τους μύκητες αφού έχουν κυτταρικά τοιχώματα. Είναι μονοκύτταρα. Πολλά είναι παράσιτα και μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες σε φυτά, μύκητες και ζώα. Ένα είδος Phytophthora infestans προκαλεί την λοίμωξη της πατάτας, η οποία οδήγησε στον ιρλανδικό λιμό πατάτας.

Οι λαβυρινθουλομύκητες σχηματίζουν ένα δίκτυο σωλήνων ή νημάτων πάνω από τα οποία οι μονοκύτταροι οργανισμοί ολισθαίνουν για να συλλέξουν τροφή. Είναι ως επί το πλείστον θαλάσσια και είναι αποσυνθέτες νεκρού φυτικού υλικού ή παρασίτων σε φυτά και φύκια ή σε ορισμένα ζώα.


79 Οικολογία των Προτετιστών

Στο τέλος αυτής της ενότητας, θα μπορείτε να κάνετε τα εξής:

  • Περιγράψτε το ρόλο που παίζουν οι πρωταγωνιστές στο οικοσύστημα
  • Περιγράψτε σημαντικά παθογόνα είδη πρωτοστατών

Οι διαδηλωτές λειτουργούν σε διάφορες οικολογικές θέσεις. Ενώ ορισμένα πρωτότυπα είδη είναι βασικά συστατικά της τροφικής αλυσίδας και δημιουργούν βιομάζα, άλλα λειτουργούν στην αποσύνθεση οργανικών υλικών. Ακόμα άλλοι πρωταγωνιστές είναι επικίνδυνα ανθρώπινα παθογόνα ή αιτιολογικοί παράγοντες καταστροφικών ασθενειών των φυτών.


Πρωτοστατική δομή

Τα κύτταρα των πρωτιστών είναι από τα πιο περίτεχνα από όλα τα κύτταρα. Οι περισσότεροι πρωτοστάτες είναι μικροσκοπικοί και μονοκύτταροι, αλλά υπάρχουν μερικές πραγματικές πολυκυτταρικές μορφές. Μερικοί πρωταγωνιστές ζουν ως αποικίες που συμπεριφέρονται κατά κάποιο τρόπο ως ομάδα ελεύθερων ζωντανών κυττάρων και με άλλους τρόπους ως πολυκύτταρος οργανισμός. Ακόμα άλλοι πρωτοστάτες αποτελούνται από τεράστια, πολυπύρηνα, μεμονωμένα κύτταρα που μοιάζουν με άμορφες κηλίδες λάσπης ή, σε άλλες περιπτώσεις, με φτέρες. Στην πραγματικότητα, πολλά κύτταρα πρωτεΐνης είναι πολυπύρηνα σε ορισμένα είδη, οι πυρήνες έχουν διαφορετικά μεγέθη και έχουν διακριτούς ρόλους στη λειτουργία των πρωτεϊκών κυττάρων.

Τα μεμονωμένα κύτταρα πρωτείνης κυμαίνονται σε μέγεθος από μικρότερο από ένα μικρόμετρο έως τα 3 μέτρα μήκους των πολυπύρηνων κυττάρων των φυκιών CaulerpaΤο Τα κύτταρα πρωτεΐνης μπορεί να τυλίγονται από κυτταρικές μεμβράνες που μοιάζουν με ζώα ή κυτταρικά τοιχώματα που μοιάζουν με φυτά. Άλλα είναι εγκλωβισμένα σε γυάλινα κελύφη με βάση πυριτία ή τυλιγμένα με κηλίδες αλληλοσυνδεόμενων ταινιών πρωτεΐνης. Το pellicle λειτουργεί σαν ένα εύκαμπτο πανοπλία, εμποδίζοντας το σκισμένο ή τρυπημένο protist χωρίς να διακυβεύεται το εύρος της κίνησής του.

Η πλειοψηφία των πρωταγωνιστών είναι κινητικοί, αλλά διαφορετικοί τύποι πρωτιστών έχουν αναπτύξει ποικίλους τρόπους κίνησης. Μερικοί πρωταθλητές έχουν ένα ή περισσότερα μαστίγια, τα οποία περιστρέφουν ή μαστίγουν. Άλλοι καλύπτονται από σειρές ή τούφες μικροσκοπικών βλεφαρίδων που χτυπούν συντονισμένα για να κολυμπήσουν. Άλλοι πάλι στέλνουν ψευδοπόδια που μοιάζουν με λοβούς από οπουδήποτε στο κύτταρο, αγκυρώνουν το ψευδοπόδιο σε ένα υπόστρωμα και τραβούν το υπόλοιπο κύτταρο προς το σημείο αγκύρωσης. Ορισμένοι πρωτοστάτες μπορούν να κινηθούν προς το φως συνδυάζοντας τη στρατηγική μετακίνησής τους με ένα όργανο ανίχνευσης φωτός.


Ανθρώπινα Παθογόνα

Όπως είδαμε, παθογόνο είναι οτιδήποτε προκαλεί ασθένεια. Οι παρασιτικοί οργανισμοί ζουν μέσα ή πάνω σε έναν οργανισμό ξενιστή και βλάπτουν τον οργανισμό. Ένας μικρός αριθμός πρωτιστών είναι σοβαρά παθογόνα παράσιτα που πρέπει να μολύνουν άλλους οργανισμούς για να επιβιώσουν και να πολλαπλασιαστούν. Για παράδειγμα, τα πρωτότυπα παράσιτα περιλαμβάνουν τους αιτιολογικούς παράγοντες της ελονοσίας, την αφρικανική ασθένεια ύπνου, την αμοιβική εγκεφαλίτιδα και την υδατογενή γαστρεντερίτιδα στους ανθρώπους. Άλλα πρωτότυπα παθογόνα θηράζουν τα φυτά, προκαλώντας μαζική καταστροφή των τροφίμων.

Πλασμόδιο Είδος

Το 2015 ο ΠΟΥ ανέφερε πάνω από 200 εκατομμύρια περιπτώσεις ελονοσίας, κυρίως στην Αφρική, τη Νότια Αμερική και τη νότια Ασία. Ωστόσο, δεν είναι πολύ γνωστό ότι η ελονοσία ήταν επίσης μια επικρατούσα και εξουθενωτική ασθένεια της περιοχής του Βόρειου Κεντρικού των Ηνωμένων Πολιτειών, ιδιαίτερα του Μίσιγκαν, με τις χιλιάδες λίμνες και τους πολλούς βάλτους. Πριν από τον εμφύλιο πόλεμο και την αποστράγγιση πολλών βάλτων, σχεδόν όλοι όσοι μετανάστευσαν στο Μίσιγκαν έπιασαν ελονοσία (ελώδης πυρετός όπως ονομαζόταν στα τέλη του 1800), και τα χλωμά, πικρά, φουσκωμένα πρόσωπα εκείνης της περιόδου ήταν ο κανόνας. Τα μόνα υγιή πρόσωπα φορούσαν όσοι μετανάστες είχαν μόλις φτάσει. Στην πραγματικότητα, στο Μίσιγκαν υπήρξαν περισσότεροι θάνατοι λόγω ελονοσίας από αυτούς από τον Εμφύλιο Πόλεμο.

Τώρα γνωρίζουμε ότι η ελονοσία προκαλείται από διάφορα είδη του γένους apicomplexan protist ΠλασμόδιοΤο Μέλη του Πλασμόδιο πρέπει διαδοχικά να απαιτούν τόσο ένα κουνούπι όσο και ένα σπονδυλωτό για να ολοκληρώσουν τον κύκλο ζωής τους. Στα σπονδυλωτά, το παράσιτο αναπτύσσεται στα ηπατικά κύτταρα (το εξωερυθροκυτταρικό στάδιο) και συνεχίζει να μολύνει τα ερυθρά αιμοσφαίρια (το ερυθροκυτταρικό στάδιο), εκτοξεύοντας και καταστρέφοντας τα κύτταρα του αίματος με κάθε άφυλο κύκλο αντιγραφής ((Εικόνα)). Από τους τέσσερις Πλασμόδιο είδη που είναι γνωστό ότι μολύνουν τον άνθρωπο, Π. falciparum αντιπροσωπεύει το 50 τοις εκατό όλων των περιπτώσεων ελονοσίας και είναι η κύρια (και πιο θανατηφόρα) αιτία θανάτων που σχετίζονται με ασθένειες σε τροπικές περιοχές του κόσμου. Το 2015, εκτιμήθηκε ότι η ελονοσία προκάλεσε περισσότερους από 400.000 θανάτους, κυρίως σε παιδιά της Αφρικής. Κατά τη διάρκεια της ελονοσίας, Π. falciparum μπορεί να μολύνει και να καταστρέψει περισσότερα από τα μισά από τα κυκλοφορούντα κύτταρα αίματος ενός ανθρώπου, οδηγώντας σε σοβαρή αναιμία. Σε απάντηση των αποβλήτων που απελευθερώνονται καθώς τα παράσιτα εκρήγνυνται από μολυσμένα κύτταρα του αίματος, το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή αναπτύσσει μια μαζική φλεγμονώδη απόκριση με επεισόδια πυρετού που προκαλούν παραλήρημα (παροξυσμοί) καθώς τα παράσιτα λύουν τα ερυθρά αιμοσφαίρια, χύνοντας τα απόβλητα των παρασίτων στην κυκλοφορία του αίματος. Π. falciparum μεταδίδεται στους ανθρώπους από το αφρικανικό κουνούπι, Anopheles gambiaeΤο Οι τεχνικές για τη θανάτωση, τη στείρωση ή την αποφυγή έκθεσης σε αυτό το εξαιρετικά επιθετικό είδος κουνουπιών είναι ζωτικής σημασίας για τον έλεγχο της ελονοσίας. Κατά ειρωνικό τρόπο, ένας τύπος γενετικού ελέγχου έχει εμφανιστεί σε μέρη του κόσμου όπου η ελονοσία είναι ενδημική. Η κατοχή ενός αντιγράφου του αλληλόμορφου βήτα σφαιρίνης HbS οδηγεί σε αντοχή στην ελονοσία. Δυστυχώς, αυτό το αλληλόμορφο έχει επίσης ένα ατυχές δεύτερο αποτέλεσμα όταν ομόζυγο προκαλεί δρεπανοκυτταρική νόσο.



13.3 Προστάτες

Οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί που δεν πληρούσαν τα κριτήρια για τα βασίλεια Animalia, Fungi ή Plantae ιστορικά ονομάστηκαν πρωτιστές και ταξινομήθηκαν στο βασίλειο Protista. Οι πρωτιστές περιλαμβάνουν τους μονοκύτταρους ευκαρυώτες που ζουν στο νερό της λίμνης (Εικόνα 13.13), αν και τα πρωτιστικά είδη ζουν σε μια ποικιλία άλλων υδάτινων και χερσαίων περιβαλλόντων και καταλαμβάνουν πολλές διαφορετικές κόγχες. Δεν είναι όλοι οι πρωτοστάτες μικροσκοπικοί και μονοκύτταροι υπάρχουν κάποια πολύ μεγάλα πολυκύτταρα είδη, όπως τα φύκια. Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, το πεδίο της μοριακής γενετικής έχει αποδείξει ότι ορισμένοι πρωτιστοί σχετίζονται περισσότερο με ζώα, φυτά ή μύκητες παρά με άλλους πρωτοστάτες. Για το λόγο αυτό, οι προτιστικές γενεαλογίες που αρχικά ταξινομήθηκαν στο βασίλειο Protista έχουν εκ νέου εκχωρηθεί σε νέα βασίλεια ή άλλα υπάρχοντα βασίλεια. Οι εξελικτικές γενεές των πρωτοστατών συνεχίζουν να εξετάζονται και να συζητούνται. Εν τω μεταξύ, ο όρος «πρωτίστας» εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ανεπίσημα για να περιγράψει αυτήν την τρομερά ποικιλόμορφη ομάδα ευκαρυωτών. Ως συλλογική ομάδα, οι πρωταγωνιστές εμφανίζουν μια εκπληκτική ποικιλία μορφολογιών, φυσιολογιών και οικολογιών.

Χαρακτηριστικά των Προτετιστών

Υπάρχουν πάνω από 100.000 περιγραφόμενα ζωντανά είδη πρωτοστατών και δεν είναι σαφές πόσα απείθαρχα είδη μπορεί να υπάρχουν. Δεδομένου ότι πολλοί πρωταγωνιστές ζουν σε συμβιωτικές σχέσεις με άλλους οργανισμούς και αυτές οι σχέσεις είναι συχνά ειδικές για τα είδη, υπάρχει τεράστιο δυναμικό για μια απροσδιόριστη πρωτιστική ποικιλομορφία που ταιριάζει με την ποικιλομορφία των ξενιστών. Καθώς ο όρος catchall για τους ευκαρυωτικούς οργανισμούς που δεν είναι ζώα, φυτά, μύκητες ή οποιαδήποτε μεμονωμένη φυλογενετικά συγγενική ομάδα, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι λίγα χαρακτηριστικά είναι κοινά σε όλους τους πρωτεΐστες.

Σχεδόν όλοι οι πρωτοστάτες υπάρχουν σε κάποιο είδος υδάτινου περιβάλλοντος, συμπεριλαμβανομένου του γλυκού νερού και του θαλάσσιου περιβάλλοντος, του υγρού εδάφους, ακόμη και του χιονιού. Αρκετά είδη πρωτιστών είναι παράσιτα που μολύνουν ζώα ή φυτά. Ένα παράσιτο είναι ένας οργανισμός που ζει πάνω ή μέσα σε έναν άλλο οργανισμό και τρέφεται με αυτόν, συχνά χωρίς να τον σκοτώνει. Μερικά πρωτότυπα είδη ζουν σε νεκρούς οργανισμούς ή τα απόβλητά τους και συμβάλλουν στην αποσύνθεση τους.

Πρωτοστατική δομή

Τα κύτταρα των πρωτιστών είναι από τα πιο περίτεχνα από όλα τα κύτταρα. Οι περισσότεροι πρωτοστάτες είναι μικροσκοπικοί και μονοκύτταροι, αλλά υπάρχουν μερικές πραγματικές πολυκυτταρικές μορφές. Μερικοί πρωταγωνιστές ζουν ως αποικίες που συμπεριφέρονται κατά κάποιο τρόπο ως ομάδα ελεύθερων ζωντανών κυττάρων και με άλλους τρόπους ως πολυκύτταρος οργανισμός. Ακόμα άλλοι πρωτοστάτες αποτελούνται από τεράστια, πολυπύρηνα, μεμονωμένα κύτταρα που μοιάζουν με άμορφες κηλίδες λάσπης ή, σε άλλες περιπτώσεις, με φτέρες. Στην πραγματικότητα, πολλά κύτταρα πρωτεΐνης είναι πολυπύρηνα σε ορισμένα είδη, οι πυρήνες έχουν διαφορετικά μεγέθη και έχουν διακριτούς ρόλους στη λειτουργία των πρωτεϊκών κυττάρων.

Τα μεμονωμένα κύτταρα πρωτείνης κυμαίνονται σε μέγεθος από μικρότερο από ένα μικρόμετρο έως τα 3 μέτρα μήκους των πολυπύρηνων κυττάρων των φυκιών CaulerpaΤο Τα κύτταρα πρωτεΐνης μπορεί να τυλίγονται από κυτταρικές μεμβράνες που μοιάζουν με ζώα ή κυτταρικά τοιχώματα που μοιάζουν με φυτά. Άλλα είναι εγκιβωτισμένα σε υαλώδη κελύφη με βάση το πυρίτιο ή τυλιγμένα με σφαιρίδια αλληλένδετων πρωτεϊνικών λωρίδων. Το pellicle λειτουργεί σαν ένα εύκαμπτο πανοπλία, εμποδίζοντας το σκισμένο ή τρυπημένο protist χωρίς να διακυβεύεται το εύρος της κίνησής του.

Η πλειοψηφία των πρωταγωνιστών είναι κινητικοί, αλλά διαφορετικοί τύποι πρωτιστών έχουν αναπτύξει ποικίλους τρόπους κίνησης. Μερικοί πρωταθλητές έχουν ένα ή περισσότερα μαστίγια, τα οποία περιστρέφουν ή μαστίγουν. Άλλοι καλύπτονται από σειρές ή τούφες μικροσκοπικών βλεφαρίδων που χτυπούν συντονισμένα για να κολυμπήσουν. Άλλοι πάλι στέλνουν ψευδοπόδια που μοιάζουν με λοβούς από οπουδήποτε στο κύτταρο, αγκυρώνουν το ψευδοπόδιο σε ένα υπόστρωμα και τραβούν το υπόλοιπο κύτταρο προς το σημείο αγκύρωσης. Ορισμένοι πρωτοστάτες μπορούν να κινηθούν προς το φως συνδυάζοντας τη στρατηγική μετακίνησής τους με ένα όργανο ανίχνευσης φωτός.

Πώς οι Προστατευτές αποκτούν ενέργεια

Οι διαδηλωτές παρουσιάζουν πολλές μορφές διατροφής και μπορεί να είναι αερόβια ή αναερόβια. Οι φωτοσυνθετικοί πρωτεργάτες (φωτοαυτοτροφικοί) χαρακτηρίζονται από την παρουσία χλωροπλαστών. Άλλοι πρωταγωνιστές είναι ετερότροφοι και καταναλώνουν οργανικά υλικά (όπως άλλοι οργανισμοί) για να λάβουν διατροφή. Οι αμοιβάδες και κάποια άλλα ετερότροφα είδη πρωτιστών καταπίνουν σωματίδια με μια διαδικασία που ονομάζεται φαγοκυττάρωση, κατά την οποία η κυτταρική μεμβράνη καταπίνει ένα σωματίδιο τροφής και το φέρνει προς τα μέσα, τσιμπώντας έναν ενδοκυτταρικό μεμβρανώδη σάκο ή κυστίδιο, που ονομάζεται κενοτόπιο τροφής (Εικόνα 13.14). Αυτό το κυστίδιο στη συνέχεια συγχωνεύεται με ένα λυσόσωμα και το σωματίδιο της τροφής διασπάται σε μικρά μόρια που μπορούν να διαχυθούν στο κυτταρόπλασμα και να χρησιμοποιηθούν στον κυτταρικό μεταβολισμό. Τα άπεπτα υπολείμματα τελικά αποβάλλονται από το κύτταρο μέσω εξωκυττάρωσης.

Ορισμένα ετερότροφα απορροφούν θρεπτικά συστατικά από νεκρούς οργανισμούς ή τα οργανικά τους απόβλητα και άλλα είναι σε θέση να χρησιμοποιούν φωτοσύνθεση ή να τρέφονται με οργανική ύλη, ανάλογα με τις συνθήκες.

Αναπαραγωγή

Οι πρωτιστές αναπαράγονται με διάφορους μηχανισμούς. Τα περισσότερα είναι ικανά κάποιας μορφής ασεξουαλικής αναπαραγωγής, όπως η δυαδική σχάση για την παραγωγή δύο θυγατρικών κυττάρων ή η πολλαπλή σχάση για να διαιρεθούν ταυτόχρονα σε πολλά θυγατρικά κύτταρα. Άλλοι παράγουν μικροσκοπικά μπουμπούκια που συνεχίζουν να διαιρούνται και να μεγαλώνουν στο μέγεθος του γονικού πρωταγωνιστή. Η σεξουαλική αναπαραγωγή, που περιλαμβάνει μεΐωση και γονιμοποίηση, είναι κοινή μεταξύ των πρωτιστών και πολλά είδη πρωτιστικών μπορούν να μεταβούν από την ασεξουαλική στη σεξουαλική αναπαραγωγή όταν είναι απαραίτητο. Η σεξουαλική αναπαραγωγή συχνά συνδέεται με περιόδους κατά τις οποίες τα θρεπτικά συστατικά εξαντλούνται ή συμβαίνουν περιβαλλοντικές αλλαγές. Η σεξουαλική αναπαραγωγή μπορεί να επιτρέψει στον πρωταγωνιστή να ανασυνδυάσει τα γονίδια και να δημιουργήσει νέες παραλλαγές απογόνων που μπορεί να ταιριάζουν καλύτερα στην επιβίωση στο νέο περιβάλλον. Ωστόσο, η σεξουαλική αναπαραγωγή συχνά συνδέεται με κύστεις που αποτελούν προστατευτικό στάδιο ηρεμίας. Ανάλογα με τον βιότοπό τους, οι κύστεις μπορεί να είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές σε ακραίες θερμοκρασίες, αποξήρανση ή χαμηλό pH. Αυτή η στρατηγική επιτρέπει επίσης σε ορισμένους πρωτεργάτες να «περιμένουν» τους στρεσογόνους παράγοντες έως ότου το περιβάλλον τους γίνει πιο ευνοϊκό για επιβίωση ή έως ότου μεταφερθούν (όπως με τον άνεμο, το νερό ή τη μεταφορά σε έναν μεγαλύτερο οργανισμό) σε διαφορετικό περιβάλλον, επειδή οι κύστεις δεν εμφανίζουν ουσιαστικά κυτταρικές μεταβολισμός.

Πρωτοκρατική Διαφορετικότητα

Με την έλευση της αλληλουχίας του DNA, οι σχέσεις μεταξύ των ομάδων πρωτιστών και μεταξύ των ομάδων πρωτιστών και άλλων ευκαρυωτικών αρχίζουν να γίνονται σαφέστερες. Πολλές σχέσεις που βασίστηκαν σε μορφολογικές ομοιότητες αντικαθίστανται από νέες σχέσεις που βασίζονται σε γενετικές ομοιότητες. Οι διαδηλωτές που εμφανίζουν παρόμοια μορφολογικά χαρακτηριστικά μπορεί να έχουν εξελιχθεί σε ανάλογες δομές λόγω παρόμοιων επιλεκτικών πιέσεων - παρά λόγω της πρόσφατης κοινής καταγωγής. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται συγκλίνουσα εξέλιξη. Είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους η ταξινόμηση πρωτιστικών είναι τόσο προκλητική. Το αναδυόμενο σύστημα ταξινόμησης ομαδοποιεί ολόκληρο τον τομέα Ευκαρυώτα σε έξι «υπερομάδες» που περιέχουν όλους τους πρώτους, καθώς και ζώα, φυτά και μύκητες (Εικόνα 13.15), συμπεριλαμβανομένων των Excavata, Chromalveolata, Rhizaria, Archaeplastida, Amoebozoa και Opisthokonta. Πιστεύεται ότι οι υπερομάδες είναι μονοφυλετικοί όλοι οι οργανισμοί σε κάθε υπερομάδα προέρχονται από έναν μόνο κοινό πρόγονο και έτσι όλα τα μέλη συνδέονται στενότερα μεταξύ τους παρά με οργανισμούς εκτός αυτής της ομάδας. Υπάρχουν ακόμη ελλείψεις για τη μονοφιλία ορισμένων ομάδων.

Ανθρώπινα Παθογόνα

Πολλοί πρωταγωνιστές είναι παθογόνα παράσιτα που πρέπει να μολύνουν άλλους οργανισμούς για να επιβιώσουν και να πολλαπλασιαστούν. Τα παράσιτα των πρωτιστών περιλαμβάνουν τους αιτιολογικούς παράγοντες της ελονοσίας, της αφρικανικής ασθένειας του ύπνου και της υδατογενούς γαστρεντερίτιδας στους ανθρώπους. Άλλα πρωτότυπα παθογόνα θηράζουν τα φυτά, προκαλώντας μαζική καταστροφή των τροφίμων.

Πλασμόδιο Είδος

Μέλη του γένους Πλασμόδιο πρέπει να μολύνουν ένα κουνούπι και ένα σπονδυλωτό για να ολοκληρώσουν τον κύκλο ζωής τους. Στα σπονδυλωτά, το παράσιτο αναπτύσσεται στα ηπατικά κύτταρα και συνεχίζει να μολύνει τα ερυθρά αιμοσφαίρια, εκτοξεύοντας και καταστρέφοντας τα κύτταρα του αίματος με κάθε κύκλο αναπαραγωγής χωρίς φύλο (Εικόνα 13.16). Από τους τέσσερις Πλασμόδιο είδη που είναι γνωστό ότι μολύνουν τον άνθρωπο, Π. falciparum αντιπροσωπεύει το 50 τοις εκατό όλων των περιπτώσεων ελονοσίας και είναι η κύρια αιτία θανάτων που σχετίζονται με ασθένειες σε τροπικές περιοχές του κόσμου. Το 2010, εκτιμήθηκε ότι η ελονοσία προκάλεσε μεταξύ 0,5 και 1 εκατομμύριο θανάτους, κυρίως σε παιδιά της Αφρικής. Κατά τη διάρκεια της ελονοσίας, Π. falciparum μπορεί να μολύνει και να καταστρέψει περισσότερα από τα μισά από τα κυκλοφορούντα κύτταρα αίματος ενός ανθρώπου, οδηγώντας σε σοβαρή αναιμία. Σε απόκριση στα άχρηστα προϊόντα που απελευθερώνονται καθώς τα παράσιτα εκρήγνυνται από μολυσμένα αιμοσφαίρια, το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή δημιουργεί μια μαζική φλεγμονώδη απόκριση με επεισόδια πυρετού που προκαλούν παραλήρημα, καθώς τα παράσιτα καταστρέφουν τα ερυθρά αιμοσφαίρια, χύνοντας απόβλητα παρασίτων στην κυκλοφορία του αίματος. Π. falciparum μεταδίδεται στους ανθρώπους από το κουνούπι της ελονοσίας της Αφρικής, Anopheles gambiaeΤο Οι τεχνικές για τη θανάτωση, τη στείρωση ή την αποφυγή έκθεσης σε αυτό το εξαιρετικά επιθετικό είδος κουνουπιών είναι ζωτικής σημασίας για τον έλεγχο της ελονοσίας.

Έννοιες σε δράση

Αυτή η ταινία απεικονίζει την παθογένεια του Plasmodium falciparum, ο αιτιολογικός παράγοντας της ελονοσίας.

Τρυπανοσώματα

Τ. μπρουσέι, το παράσιτο που είναι υπεύθυνο για την αφρικανική ασθένεια ύπνου, μπερδεύει το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα αλλάζοντας το παχύ στρώμα επιφανειακών γλυκοπρωτεϊνών του σε κάθε μολυσματικό κύκλο (Εικόνα 13.17). Οι γλυκοπρωτεΐνες αναγνωρίζονται από το ανοσοποιητικό σύστημα ως ξένη ύλη και μια ειδική άμυνα αντισωμάτων τοποθετείται ενάντια στο παράσιτο. Ωστόσο, Τ. μπρουσέι έχει χιλιάδες πιθανά αντιγόνα, και με κάθε επόμενη γενιά, το protist μεταβαίνει σε μια επικάλυψη γλυκοπρωτεΐνης με διαφορετική μοριακή δομή. Με αυτόν τον τρόπο, Τ. μπρουσέι είναι ικανό να αναπαράγεται συνεχώς χωρίς το ανοσοποιητικό σύστημα να καταφέρει ποτέ να καθαρίσει το παράσιτο. Χωρίς θεραπεία, η αφρικανική ασθένεια ύπνου οδηγεί πάντα στο θάνατο λόγω βλαβών που προκαλεί στο νευρικό σύστημα. Σε περιόδους επιδημίας, η θνησιμότητα από τη νόσο μπορεί να είναι υψηλή. Τα μεγαλύτερα μέτρα επιτήρησης και ελέγχου οδήγησαν σε μείωση των αναφερόμενων κρουσμάτων, μερικοί από τους χαμηλότερους αριθμούς που αναφέρθηκαν τα τελευταία 50 χρόνια (λιγότερες από 10.000 περιπτώσεις σε όλη την υποσαχάρια Αφρική) έχουν συμβεί από το 2009.

Στη Λατινική Αμερική, ένα άλλο είδος στο γένος, Τ. cruzi, είναι υπεύθυνος για τη νόσο Chagas. Τ. cruzi Οι λοιμώξεις προκαλούνται κυρίως από ένα σφάλμα που ρουφάει το αίμα. Το παράσιτο κατοικεί στους ιστούς της καρδιάς και του πεπτικού συστήματος στη χρόνια φάση της λοίμωξης, οδηγώντας σε υποσιτισμό και καρδιακή ανεπάρκεια που προκαλούνται από μη φυσιολογικούς καρδιακούς ρυθμούς. Υπολογίζεται ότι 10 εκατομμύρια άνθρωποι έχουν μολυνθεί από τη νόσο Chagas, η οποία προκάλεσε 10.000 θανάτους το 2008.

Έννοιες σε δράση

Αυτή η ταινία πραγματεύεται την παθογένεια του Trypanosoma brucei, ο αιτιολογικός παράγοντας της αφρικανικής ασθένειας ύπνου.

Παράσιτα φυτών

Τα πρωτεϊστικά παράσιτα των χερσαίων φυτών περιλαμβάνουν παράγοντες που καταστρέφουν τις καλλιέργειες τροφίμων. Ο ωομύκητας Plasmopara viticola παρασιτίζει τα φυτά σταφυλιών, προκαλώντας μια ασθένεια που ονομάζεται περονόσπορος (Εικόνα 13.18ένα). Φυτά σταφυλιών μολυσμένα με Π. viticola εμφανίζονται ακανόνιστες και έχουν αποχρωματισμένα μαραμένα φύλλα. Η εξάπλωση του περονόσπορου προκάλεσε την σχεδόν κατάρρευση της γαλλικής οινοβιομηχανίας τον δέκατο ένατο αιώνα.

Phytophthora infestans είναι ένας ωομύκητας υπεύθυνος για την όψιμη λοίμωξη της πατάτας, η οποία προκαλεί την αποσύνθεση των μίσχων και των μίσχων της πατάτας σε μαύρη λάσπη (Εικόνα 13.18σι). Ευρεία εξάπλωση της πατάτας που προκαλείται από Π. infestans επιτάχυνε τον γνωστό ιρλανδικό λιμό πατάτας τον δέκατο ένατο αιώνα που στοίχισε τη ζωή σε περίπου 1 εκατομμύριο ανθρώπους και οδήγησε στη μετανάστευση από την Ιρλανδία τουλάχιστον 1 εκατομμυρίου ακόμη. Η καθυστερημένη ασθένεια εξακολουθεί να μαστίζει τις καλλιέργειες πατάτας σε ορισμένες περιοχές των Ηνωμένων Πολιτειών και της Ρωσίας, εξαλείφοντας έως και το 70 % των καλλιεργειών όταν δεν εφαρμόζονται φυτοφάρμακα.

Ευεργετικοί Προτεστάτες

Οι διαδηλωτές διαδραματίζουν κρίσιμα σημαντικούς οικολογικούς ρόλους ως παραγωγών ιδιαίτερα στους ωκεανούς του κόσμου. Είναι εξίσου σημαντικά στο άλλο άκρο των ιστών τροφίμων ως αποσυνθέτες.

Οι διαδηλωτές ως πηγές τροφίμων

Οι πρωτεϊστές είναι βασικές πηγές διατροφής για πολλούς άλλους οργανισμούς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως και στο πλαγκτόν, οι πρωτεΐνες καταναλώνονται απευθείας. Εναλλακτικά, οι φωτοσυνθετικοί πρωτιστικοί χρησιμεύουν ως παραγωγοί διατροφής για άλλους οργανισμούς με στερέωση άνθρακα. Για παράδειγμα, τα φωτοσυνθετικά dinoflagellate που ονομάζονται zooxanthellae μεταφέρουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας τους στους πολύποδες των κοραλλιών που τους φιλοξενούν (Εικόνα 13.19). Σε αυτή την αμοιβαία επωφελής σχέση, οι πολύποδες παρέχουν προστατευτικό περιβάλλον και θρεπτικά συστατικά για τις ζωοξανθέλλες. Οι πολύποδες εκκρίνουν το ανθρακικό ασβέστιο που δημιουργεί κοραλλιογενείς υφάλους. Χωρίς σύμβολα dinoflagellate, τα κοράλλια χάνουν χρωστικές των φυκών σε μια διαδικασία που ονομάζεται λεύκανση των κοραλλιών και τελικά πεθαίνουν. Αυτό εξηγεί γιατί τα κοράλλια που χτίζουν υφάλους δεν κατοικούν σε νερά βαθύτερα από 20 μέτρα: Δεν φτάνει αρκετό φως σε αυτά τα βάθη για να φωτοσυνθέσουν τα dinoflagellates.

Οι ίδιοι οι πρωτεργάτες και τα προϊόντα της φωτοσύνθεσής τους είναι απαραίτητα -άμεσα ή έμμεσα- για την επιβίωση οργανισμών που κυμαίνονται από βακτήρια έως θηλαστικά. Ως πρωταρχικοί παραγωγοί, οι πρωτιστές τρέφουν ένα μεγάλο ποσοστό των υδρόβιων ειδών του κόσμου. (Στην ξηρά, τα χερσαία φυτά χρησιμεύουν ως κύριοι παραγωγοί.) Στην πραγματικότητα, περίπου το ένα τέταρτο της φωτοσύνθεσης του κόσμου διεξάγεται από πρωτοστάτες, ιδιαίτερα από δινοφλαγκελάκια, διατόμους και πολυκύτταρα φύκια.

Οι διαδηλωτές δεν δημιουργούν πηγές τροφής μόνο για οργανισμούς που κατοικούν στη θάλασσα. Για παράδειγμα, ορισμένα αναερόβια είδη υπάρχουν στην πεπτική οδό των τερμιτών και των ξυλοφάγων κατσαρίδων, όπου συμβάλλουν στην πέψη της κυτταρίνης που καταπίνεται από αυτά τα έντομα καθώς περνούν από το ξύλο. Το πραγματικό ένζυμο που χρησιμοποιείται για την πέψη της κυτταρίνης παράγεται στην πραγματικότητα από βακτήρια που ζουν μέσα στα πρωτεϊνικά κύτταρα. Ο τερμίτης παρέχει την πηγή τροφής στον πρωτεΐνη και τα βακτήρια του, και ο πρωτεϊστής και τα βακτήρια παρέχουν θρεπτικά συστατικά στον τερμίτη διασπώντας την κυτταρίνη.

Παράγοντες αποσύνθεσης

Πολλοί μύκητες που μοιάζουν με πρωτεΐνες είναι σαπροπέ, οργανισμοί που τρέφονται με νεκρούς οργανισμούς ή απόβλητα που παράγονται από οργανισμούς (το σαπροφύτη είναι ισοδύναμος όρος) και είναι εξειδικευμένα για την απορρόφηση θρεπτικών συστατικών από μη ζωντανή οργανική ύλη. Για παράδειγμα, πολλοί τύποι ωομυκητών αναπτύσσονται σε νεκρά ζώα ή φύκια. Οι σαπροβικοί πρωταγωνιστές έχουν την ουσιαστική λειτουργία της επιστροφής ανόργανων θρεπτικών συστατικών στο έδαφος και το νερό. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει την ανάπτυξη νέων φυτών, η οποία με τη σειρά της παράγει τροφή για άλλους οργανισμούς κατά μήκος της τροφικής αλυσίδας. Πράγματι, χωρίς σαπροβικά είδη, όπως πρωτεΐνες, μύκητες και βακτήρια, η ζωή θα έπαυε να υπάρχει καθώς όλος ο οργανικός άνθρακας «δέθηκε» σε νεκρούς οργανισμούς.


Βιβλιογραφικές αναφορές

Adl, S. M., D. Bass, C. E. Lane, J. Lukeš, C. L. Schoch & A. Smirnov (2019): Αναθεωρήσεις στην ταξινόμηση, ονοματολογία και ποικιλομορφία των ευκαρυωτών. – Journal of Eukaryotic Microbiology 66: 4–119.

Altenburger, A., F. Ekelund & amp C. S. Jacobsen (2010): Τα πρωτόζωα και τα βακτηριακά τους θηράματα αποικίζουν γρήγορα το στείρο χώμα. – Soil Biology and Biochemistry 42: 1636–1639.

Bar-On, Y. M., R. Phillips & R. Milo (2018): Η κατανομή της βιομάζας στη Γη. – Proceedings of the National Academy of Sciences 115: 6506–6511.

Burki, F., A. J. Roger, M. W. Brown & amp A. G. B. Simpson (2020): Το νέο δέντρο των ευκαρυωτών. - Trends in Ecology & amp Evolution 35:

Bonkowski, M. & M. Clarholm (2012): Διέγερση της ανάπτυξης των φυτών μέσω αλληλεπιδράσεων βακτηρίων και πρωτοζώων: δοκιμή της υπόθεσης του βοηθητικού μικροβιακού βρόχου. - Acta Protozoologica 51:

Caron, D. A., A. Z. Worden, P. D. Countway, E. Demir & amp. B. B. Heidelberg (2008): Οι προτεστάτες είναι επίσης μικρόβια: μια προοπτική. – The ISME Journal 3: 4–12.

Charman, D. J. (2001): Βιοστρωματογραφικές και παλαιοπεριβαλλοντικές εφαρμογές των αμοιβάδων των όρχεων. - Quaternary Science Reviews 20: 1753–1764.

de Vargas, C., S. Audic, N. Henry, J. Decelle, F. Mahe & amp R. Logares (2015): Ocean plankton. Ευκαρυωτική ποικιλότητα πλαγκτόν στον ηλιόλουστο ωκεανό. - Science 348: 1261605.

de Ruiter, P. C., A. M. Neutel & amp J. C. Moore (1995): Ενεργειακά, πρότυπα δυνάμεων αλληλεπίδρασης και σταθερότητα σε πραγματικά οικοσυστήματα. - Science 269: 1257–1260.

Decaëns, T. (2010): Μακροοικολογικά πρότυπα στις εδαφικές κοινότητες. – Global Ecology and Biogeography 19: 287–302.

Delgado-Baquerizo, M., A. M. Oliverio, T. E. Brewer, A. Benavent-González, D. J. Eldridge & R. D. Bardgett (2018): Ένας παγκόσμιος άτλαντας των κυρίαρχων βακτηρίων που βρίσκονται στο έδαφος. – Science 359:

Domonell, A., M. Brabender, F. Nitsche, M. Bonkowski & amp H. Arndt (2013): Κοινοτική δομή καλλιεργήσιμων πρωτοστατών σε διαφορετικά λιβάδια και δασικά εδάφη της Θουριγγίας. – Pedobiologia 56: 1–7.

Ekelund, F. (1998): Απαρίθμηση και αφθονία μυκοφάγων πρωτοζωών στο έδαφος, με ιδιαίτερη έμφαση στα ετερότροφα μαστίγια. - Βιολογία εδάφους και βιοχημεία 30: 1343–1347.

Falkowski, P. G. (2002): The ocean’s invisible forest. - Scientific American 287: 54–61.

Fournier, B., E. Samaritani, B. Frey, C. V. W Seppey., E. Lara & T. J. Heger (2020): Υψηλότερη χωρική από εποχιακή διακύμανση σε ευκαρυωτικές μικροβιακές κοινότητες εδάφους πλημμυρών. - Βιολογία εδάφους και βιοχημεία 147: 107842.

Gao, Z., I. Karlsson, S. Geisen, G. Kowalchuk & amp A. Jousset (2019): Protists: Puppet Masters of the Rhizosphere Microbiome. – Trends in Plant Science 24: 165–176.

Griggs, D., M. Stafford-Smith, O. Gaffney, J. Rockström, M. C. Öhman & P. Shyamsundar (2013): Στόχοι βιώσιμης ανάπτυξης για τους ανθρώπους και τον πλανήτη. - Φύση 495: 305–307.

Geisen, S. & M. Bonkowski (2018): Μεθοδολογικές προόδους για τη μελέτη της ποικιλομορφίας των εδαφικών πρωτεϊνών και της λειτουργίας τους σε εδαφοτροφικούς ιστούς. – Applied Soil Ecology 123: 328–333.

Geisen, S., D. H. Wall & amp W. H. van der Putten (2019): Προκλήσεις και ευκαιρίες για τη βιοποικιλότητα του εδάφους στο ανθρωποκένιο. - Τρέχουσα βιολογία 29: R1036 – R1044.

Geisen, S., S. Hu, T. E. E. de la Cruz & G. F. Veen (υπό έκδοση το 2020): Πρωτιστές ως καταλύτες διάσπασης μικροβιακών απορριμμάτων και κύκλου άνθρακα σε διαφορετικά καθεστώτα θερμοκρασίας. – Το περιοδικό ISME.

Geisen, S., J. Rosengarten, R. Koller, C. Mulder, T. Urich & amp M. Bonkowski (2015): Πακέτο κυνηγιού από κοινή αμοιβάδα εδάφους σε νηματώδεις. - Περιβαλλοντική Μικροβιολογία 17: 4538–4546.

Geisen, S., R. Koller, M. Hünninghaus, K. Dumack, T. Urich & amp M. Bonkowski (2016): Το έδαφος των τροφίμων του εδάφους επανεξετάστηκε: Διάφοροι και διαδεδομένοι μυκοφάγοι εδαφοκτόνοι. - Βιολογία εδάφους και βιοχημεία 94: 10–18.

Geisen, S., E. A. D. Mitchell, S. Adl, M. Bonkowski, M. Dunthorn, & amp F. Ekelund (2018): Εδαφικοί πρωτοστάτες: ένα γόνιμο σύνορο στην έρευνα της βιολογίας του εδάφους. – FEMS Microbiology Reviews 42: 293–323.

Geisen, S., E. A. D. Mitchell, D. M. Wilkinson, S. Adl, M. Bonkowski & M. W. Brown (2017): Επανεκκίνηση του εδάφους protistology: 30 θεμελιώδεις ερωτήσεις για αρχή. - Βιολογία εδάφους και βιοχημεία 111: 94–103.

Geisen, S., M. J. I. Briones, H. Gan, V. M. Behan-Pelletier, V.-P. Friman & G. A. de Groot (2019): Ένα μεθοδολογικό πλαίσιο για να αγκαλιάσει τη βιοποικιλότητα του εδάφους. – Βιολογία και Βιοχημεία Εδάφους 136: 107536.

George, P. B. L., D. Lallias, S. Creer, F. M. Seaton, J. G. Kenny & amp R. M. Eccles (2019): Διάφορες τάσεις μικροβιακής και ζωικής βιοποικιλότητας σε εθνική κλίμακα που αποκαλύφθηκαν σε διάφορα εύκρατα οικοσυστήματα εδάφους. – Nature Communications 10: 1107.

Glücksman, E., Bell, T., Griffiths, R. I. & amp Bass, D. (2010): Τα στενά συνδεδεμένα στελέχη έχουν διαφορετικές επιδράσεις βόσκησης στις φυσικές βακτηριακές κοινότητες. – Environmental Microbiology 12: 3105–3113.

Henkes, GJ, E. Kandeler, S. Marhan, S. Scheu & M. Bonkowski (2018): Οι αλληλεπιδράσεις της μυκόρριζας και των πρωτιστών στη ριζόσφαιρα αλλάζουν συστηματικά τη σύνθεση της μικροβιακής κοινότητας, την αναλογία βλαστών προς τη ρίζα και το άζωτο του συστήματος εντός της ρίζας κατανομή. - Frontiers in Environmental Science 6: 117.

Jassey, V. E. J., C. Signarbieux, S. Hättenschwiler, L. Bragazza, A. Buttler & amp F. Delarue (2015): Ένας απροσδόκητος ρόλος των mixotrophs στην ανταπόκριση της ανακύκλωσης άνθρακα από τύρφη στην υπερθέρμανση του κλίματος. - Επιστημονικές εκθέσεις 5: 16931.

Jousset, A., L. Rochat, M. Pechy-Tarr, C. Keel, S. Scheu & amp M. Bonkowski (2009): Οι αρπακτικοί προωθούν την άμυνα των πληθυσμών των βακτηρίων της ριζόσφαιρας με επιλεκτική τροφοδοσία σε μη τοξικούς απατεώνες. – The ISME Journal 3: 666–674.

Kamoun, S. (2001): Nonhost Resistance to Phytophthora: novel prospects for a classical problem. - Current Opinion in Plant Biology 4: 295–300.

Keeling, P. J. (2019): Συνδυάζοντας μορφολογία, συμπεριφορά και γονιδιωματική για να κατανοήσουμε την εξέλιξη και την οικολογία των μικροβιακών ευκαρυωτικών. - Φιλοσοφικές συναλλαγές της Βασιλικής Εταιρείας Β: Βιολογικές Επιστήμες 374: 20190085.

Krashevska, V., D. Sandmann, M. Maraun & S. Scheu (2014): Οι μέτριες αλλαγές στην εισροή θρεπτικών ουσιών αλλάζουν τις τροπικές μικροβιακές και πρωτιστικές κοινότητες και τους υπόγειους δεσμούς. - Η Εφημερίδα ISME 8: 1126–1134.

Krome, K., K. Rosenberg, C. Dickler, K. Kreuzer, J. Ludwig-Müller & amp C. Ullrich-Eberius (2010): Τα βακτήρια του εδάφους και τα πρωτόζωα επηρεάζουν τη διακλάδωση των ριζών μέσω επιδράσεων στην ισορροπία αυξίνης και κυτοκινίνης στα φυτά. - Φυτικό έδαφος 328: 191–201.

Kuikman, P. J., A. G. Jansen, J. A. van Veen & amp A. J. B. Zehnder (1990): Πρωτοζωική αρπαγή και ο κύκλος εργασιών του οργανικού άνθρακα και του αζώτου του εδάφους παρουσία φυτών. - Βιολογία και γονιμότητα των εδαφών 10: 22-28.

Kuppardt, A., T. Fester, C. Hartig & A. Chatzinotas (2018): Οι πρωτεργάτες της ριζόσφαιρας αλλάζουν προφίλ μεταβολιτών στο Zea mays. - Frontiers in Microbiology 9: 857.

Mahé, F., C. de Vargas, D. Bass, D., L. Czech, A. Stamatakis, E. Lara (2017): Τα παράσιτα κυριαρχούν στις υπερποικιλίες εδαφικών πρωτιστικών κοινοτήτων στα Νεοτροπικά τροπικά δάση. - Nature Ecology & amp Evolution 1: 0091.

Marcisz, K., V. E. J. Jassey, A. Kosakyan, V. Krashevska, D. J. G. Lahr & amp E. Lara (2020): Δείξτε λειτουργικά χαρακτηριστικά της αμοιβάδας και τη χρήση τους στην παλαιοοικολογία. - Frontiers in Ecology and Evolution 8: 575966.

Nguyen, N. H., Z. Song, S. T. Bates, S. Branco, L. Tedersoo & J. Menke (2016): FUNGuild: Ένα ανοιχτό εργαλείο σχολιασμού για την ανάλυση συνόλων δεδομένων κοινότητας μυκήτων ανά οικολογική συντεχνία. – Fungal Ecology 20: 241–248.

Oliverio, A. M., S. Geisen, M. Delgado-Baquerizo, F. T. Maestre, B. L. Turner & amp N. Fierer (2020): Οι παγκόσμιας κλίμακας κατανομές των εδαφικών πρωτεϊνών και η συμβολή τους σε υπόγεια συστήματα. - Science Advances 6: eaax8787.

Orgiazzi, A., R. D. Bardgett & E. Barrios (2016): Παγκόσμιος άτλας εδαφικής βιοποικιλότητας – Ευρωπαϊκή Επιτροπή.

Paseka, R. E., L. A. White, D. B. Van de Waal, A. T. Strauss, A. L. González & amp R. A. Everett (in press 2020): Υπηρεσίες οικοσυστημάτων που μεσολαβούν από ασθένειες: Παθογόνα, φυτά και άνθρωποι. - Trends in Ecology & amp Evolution.

Petters, S., A. Soellinger, M. M. Bengtsson & amp T. Urich (2018): Το έδαφος των μικροβιακών τροφίμων του εδάφους αναθεωρήθηκε με μετα -μεταγραφικά - αρπακτικά Μυξοβακτήρια ως ταξινομικά βασικά στοιχεία; - bioRxiv.

Phillips, H. R. P., C. A. Guerra, M. L. C. Bartz, M. J. I. Briones, G. Brown & amp T. W. Crowther (2019): Παγκόσμια κατανομή της ποικιλομορφίας των γαιοσκώληκων. – Science 366: 480.

Piwosz, K., T. Shabarova, J. Pernthaler, T. Posch, K. Šimek & P. Porcal (2020): Τα δεδομένα αμπλικονίου μικροβίων και ευκαρυωτικών μικρών υπομονάδων δεν παρέχουν μια ποσοτική εικόνα των μικροβιακών κοινοτήτων, αλλά είναι αξιόπιστα στο πλαίσιο των οικολογικών ερμηνειών. - mSphere 5: e00052–00020.

Seppey, C. V. W., D. Singer, K. Dumack, B. Fournier,

L. Belbahri & E. A. D. Mitchell (2017): Τα πρότυπα κατανομής των μικροβιακών ευκαρυωτών του εδάφους προτείνουν την εκτεταμένη αλγενοτροφία από φαγοτροφικούς πρωτιστές ως εναλλακτική οδό για τον κύκλο των θρεπτικών συστατικών. – Soil Biology and Biochemistry 112: 68–76.

Schmidt, O., J. Dyckmans & amp S. Schrader (2016): Οι φωτοαυτροτροφικοί μικροοργανισμοί ως πηγή άνθρακα για εύκρατα εδάφη ασπόνδυλα. - Βιολογία Επιστολές 12: 20150646.

Schulz-Bohm, K., S. Geisen, E. R. J. Wubs, C. Song, W. de Boer & P. Garbeva (2017): The prey’s scent - Η πτητική οργανική ένωση μεσολάβησε αλληλεπιδράσεις μεταξύ των βακτηρίων του εδάφους και των πρωτιστών αρπακτικών τους. - The ISME Journal 11: 817–820.

Sunagawa, S., S. G. Acinas, P. Bork, C. Bowler, S. G. Acinas & amp M. Babin (2020): Tara Oceans: to global ocean ecosystems biology. – Nature Reviews Microbiology 18: 428–445.

Szelecz, I., B. Fournier, C. Seppey, J. Amendt & amp E. A. D.

Mitchell (2014): Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι αμοιβάδες που τεκμηριώνουν το έδαφος για την εκτίμηση του χρόνου από το θάνατο; Ένα πείραμα πεδίου σε ένα φυλλοβόλο δάσος. – Forensic Science International 236: 90–98.

Tedersoo, L., M. Bahram, S. Põlme, U. Kõljalg, N. S. Yorou & amp

R. Wijesundera (2014): Μυκητιακή βιογεωγραφία. Παγκόσμια ποικιλία και γεωγραφία των μυκήτων του εδάφους. – Science 346: 1256688.

van den Hoogen, J., S. Geisen, D. Routh, H. Ferris,

W. Traunspurger & D. A. Wardle (2019): Αφθονία νηματωδών εδάφους και σύνθεση λειτουργικών ομάδων σε παγκόσμια κλίμακα. - Φύση 572: 194–198.

Wilkinson, D. M. (1998): Τεμάχια μιας μπλεγμένης τράπεζας: οι οικολόγοι μελετούν το μεγαλύτερο μέρος της οικολογίας; - Οίκος 82: 393–394.

Williamson, K. E., J. J. Fuhrmann, K. E. Wommack & M. Radosevich (2017): Ιοί σε εδαφικά οικοσυστήματα: μια άγνωστη ποσότητα σε μια ανεξερεύνητη περιοχή. - Ετήσια ανασκόπηση της ιολογίας 4: 201–219.

Worden, A. Z., M. J. Follows, S. J. Giovannoni, S. Wilken, A. E. Zimmerman & P. J. Keeling (2015): Environmental Science. Επανεξέταση του θαλάσσιου κύκλου του άνθρακα: λαμβάνοντας υπόψη τον πολυσχιδή τρόπο ζωής των μικροβίων. - Science 347: 1257594.

Xiong, W., Y. Song, K. Yang, Y. Gu, Z. Wei & G. A. Kowalchuk (2020): Οι πρωτεργάτες της ριζόσφαιρας είναι βασικοί καθοριστικοί παράγοντες της υγείας των φυτών. – Microbiome 8: 27.

Zhao, Z.-B., J.-Z. He, S. Geisen, L.-L. Han, J.-T. Wang & amp J.-P. Shen (2019): Οι κοινότητες των πρωτιστών είναι πιο ευαίσθητες στη λίπανση με άζωτο από άλλους μικροοργανισμούς σε διάφορα γεωργικά εδάφη. – Microbiome 7: 33.

Zhao, Z.-B., J.-Z. Αυτός, Z. Quan, C.-F. Wu, R. Sheng & amp L.-M. Zhang (2020): Η λίπανση αλλάζει τη λειτουργία του μικροβιώματος του εδάφους, ειδικά των φαγοτροφικών πρωτιστών. – Βιολογία και Βιοχημεία Εδάφους 148: 107863.


23.4 Οικολογία Πρωτιστών

Στο τέλος αυτής της ενότητας, θα μπορείτε να κάνετε τα εξής:

  • Περιγράψτε τον ρόλο που παίζουν οι πρωτεργάτες στο οικοσύστημα
  • Περιγράψτε σημαντικά παθογόνα είδη πρωτοστατών

Οι διαδηλωτές λειτουργούν σε διάφορες οικολογικές θέσεις. Ενώ ορισμένα πρωτότυπα είδη είναι βασικά συστατικά της τροφικής αλυσίδας και δημιουργούν βιομάζα, άλλα λειτουργούν στην αποσύνθεση οργανικών υλικών. Ακόμα άλλοι πρωταγωνιστές είναι επικίνδυνα ανθρώπινα παθογόνα ή αιτιολογικοί παράγοντες καταστροφικών ασθενειών των φυτών.

Πρωτογενείς Παραγωγοί/Πηγές Τροφίμων

Οι πρωτεϊστές είναι βασικές πηγές τροφής και παρέχουν διατροφή για πολλούς άλλους οργανισμούς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως και με το ζωοπλαγκτόν, οι πρωτίστες καταναλώνονται απευθείας. Εναλλακτικά, οι φωτοσυνθετικοί πρωτιστές χρησιμεύουν ως παραγωγοί διατροφής για άλλους οργανισμούς. Bursaria Paramecium και αρκετά άλλα είδη βλεφαρίδων είναι μιξοτροφική λόγω συμβιωτικής σχέσης με πράσινα φύκια. Αυτή είναι μια προσωρινή έκδοση του δευτερογενώς ενδοσυμβιωτικού χλωροπλάστη που βρίσκεται στο ΕυγένιαΤο Αλλά αυτές οι συμβιωτικές συσχετίσεις δεν περιορίζονται σε πρωτειστές. Για παράδειγμα, τα φωτοσυνθετικά δινομαστιγώματα που ονομάζονται zooxanthellae παρέχουν θρεπτικά συστατικά για τους πολύποδες των κοραλλιών (Εικόνα 23.32) που τους φιλοξενούν, δίνοντας στα κοράλλια μια ώθηση ενέργειας για να εκκρίνουν τον σκελετό τους από ανθρακικό ασβέστιο. Με τη σειρά τους, τα κοράλλια παρέχουν στον protist ένα προστατευμένο περιβάλλον και τις ενώσεις που απαιτούνται για τη φωτοσύνθεση. Αυτός ο τύπος συμβιωτικής σχέσης είναι σημαντικός σε περιβάλλοντα φτωχά σε θρεπτικά συστατικά. Χωρίς τα σύμβολα dinoflagellate, τα κοράλλια χάνουν χρωστικές των φυκών σε μια διαδικασία που ονομάζεται λεύκανση κοραλλιών, και τελικά πεθαίνουν. Αυτό εξηγεί γιατί τα κοράλλια που κατασκευάζουν υφάλους συνήθως δεν κατοικούν σε νερά σε βάθος από 20 μέτρα: ανεπαρκές φως φτάνει σε αυτά τα βάθη για να φωτοσυνθέσουν τα δινομαστιγώματα.

Οι πρωτίστες και τα προϊόντα της φωτοσύνθεσης τους είναι απαραίτητα - άμεσα ή έμμεσα - για την επιβίωση οργανισμών που κυμαίνονται από βακτήρια έως θηλαστικά (Εικόνα 23.33). Ως πρωταρχικοί παραγωγοί, οι πρωτιστές τρέφουν ένα μεγάλο ποσοστό των υδρόβιων ειδών του κόσμου. (Στην ξηρά, τα χερσαία φυτά χρησιμεύουν ως κύριοι παραγωγοί.) Στην πραγματικότητα, περίπου το 25 τοις εκατό της φωτοσύνθεσης στον κόσμο διεξάγεται από φωτοσυνθετικούς πρωταγωνιστές, ιδιαίτερα από δινοφλαγκελάκια, διατόμους και πολυκύτταρα φύκια.

Οι διαδηλωτές δεν δημιουργούν πηγές τροφής μόνο για οργανισμούς που κατοικούν στη θάλασσα. Υπενθυμίζεται ότι ορισμένα αναερόβια παραβασαλιδικά είδη υπάρχουν στις πεπτικές οδούς των τερμιτών και των ξυλοφάγων κατσαρίδων, όπου συμβάλλουν σε ένα ουσιαστικό βήμα στην πέψη της κυτταρίνης που προσλαμβάνεται από αυτά τα έντομα καθώς καταναλώνουν ξύλο.

Ανθρώπινα Παθογόνα

Όπως είδαμε, παθογόνο είναι οτιδήποτε προκαλεί ασθένεια. Οι παρασιτικοί οργανισμοί ζουν μέσα ή πάνω σε έναν οργανισμό ξενιστή και βλάπτουν τον οργανισμό. Ένας μικρός αριθμός πρωτοστατών είναι σοβαρά παθογόνα παράσιτα που πρέπει να μολύνουν άλλους οργανισμούς για να επιβιώσουν και να πολλαπλασιαστούν. Για παράδειγμα, τα πρωτότυπα παράσιτα περιλαμβάνουν τους αιτιολογικούς παράγοντες της ελονοσίας, την αφρικανική ασθένεια ύπνου, την αμοιβική εγκεφαλίτιδα και την υδατογενή γαστρεντερίτιδα στους ανθρώπους. Άλλα πρωτότυπα παθογόνα θηράζουν τα φυτά, προκαλώντας μαζική καταστροφή των τροφίμων.

Πλασμόδιο Είδος

Το 2015 ο ΠΟΥ ανέφερε πάνω από 200 εκατομμύρια περιπτώσεις ελονοσίας, κυρίως στην Αφρική, τη Νότια Αμερική και τη νότια Ασία. Ωστόσο, δεν είναι καλά γνωστό ότι η ελονοσία ήταν επίσης μια διαδεδομένη και εξουθενωτική ασθένεια της Βόρειας Κεντρικής περιοχής των Ηνωμένων Πολιτειών, ιδιαίτερα του Μίσιγκαν, με τις χιλιάδες λίμνες και τους πολυάριθμους βάλτους. Πριν από τον εμφύλιο πόλεμο και την αποστράγγιση πολλών βάλτων, σχεδόν όλοι όσοι μετανάστευσαν στο Μίσιγκαν έπαθαν ελονοσία (ελώδης πυρετός όπως ονομαζόταν στα τέλη του 1800), και τα χλωμά, πικρά, φουσκωμένα πρόσωπα εκείνης της περιόδου ήταν ο κανόνας. Τα μόνα υγιή πρόσωπα φορούσαν όσοι μετανάστες είχαν μόλις φτάσει. Στην πραγματικότητα, στο Μίσιγκαν υπήρξαν περισσότεροι θάνατοι λόγω ελονοσίας από αυτούς από τον Εμφύλιο Πόλεμο.

Τώρα γνωρίζουμε ότι η ελονοσία προκαλείται από πολλά είδη του γένους apicomplexan protist ΠλασμόδιοΤο Μέλη του Πλασμόδιο πρέπει διαδοχικά να απαιτούν τόσο ένα κουνούπι όσο και ένα σπονδυλωτό για να ολοκληρώσουν τον κύκλο ζωής τους. Στα σπονδυλωτά, το παράσιτο αναπτύσσεται στα ηπατικά κύτταρα (το εξωερυθροκυτταρικό στάδιο) και συνεχίζει να μολύνει τα ερυθρά αιμοσφαίρια (το ερυθροκυτταρικό στάδιο), ξεσπώντας από και καταστρέφοντας τα αιμοσφαίρια με κάθε κύκλο ασεξουαλικής αναπαραγωγής (Εικόνα 23.34). Από τους τέσσερις Πλασμόδιο είδη που είναι γνωστό ότι μολύνουν τον άνθρωπο, Π. falciparum αντιπροσωπεύει το 50 τοις εκατό όλων των περιπτώσεων ελονοσίας και είναι η κύρια (και πιο θανατηφόρα) αιτία θανάτων που σχετίζονται με ασθένειες σε τροπικές περιοχές του κόσμου. Το 2015, εκτιμήθηκε ότι η ελονοσία προκάλεσε περισσότερους από 400.000 θανάτους, κυρίως σε παιδιά της Αφρικής. Κατά τη διάρκεια της ελονοσίας, Π. falciparum μπορεί να μολύνει και να καταστρέψει περισσότερα από τα μισά από τα κυκλοφορούντα κύτταρα αίματος ενός ανθρώπου, οδηγώντας σε σοβαρή αναιμία. Σε απόκριση στα άχρηστα προϊόντα που απελευθερώνονται καθώς τα παράσιτα εκρήγνυνται από μολυσμένα αιμοσφαίρια, το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή δημιουργεί μια μαζική φλεγμονώδη απόκριση με επεισόδια πυρετού που προκαλεί παραλήρημα (παροξυσμούς), καθώς τα παράσιτα λύουν τα ερυθρά αιμοσφαίρια, διαχέοντας απόβλητα παρασίτων στην κυκλοφορία του αίματος. Π. falciparum μεταδίδεται στον άνθρωπο από το αφρικανικό κουνούπι, Anopheles gambiaeΤο Οι τεχνικές για τη θανάτωση, τη στείρωση ή την αποφυγή έκθεσης σε αυτό το εξαιρετικά επιθετικό είδος κουνουπιών είναι ζωτικής σημασίας για τον έλεγχο της ελονοσίας. Κατά ειρωνικό τρόπο, ένας τύπος γενετικού ελέγχου έχει εμφανιστεί σε μέρη του κόσμου όπου η ελονοσία είναι ενδημική. Η κατοχή ενός αντιγράφου του αλληλόμορφου βήτα σφαιρίνης HbS οδηγεί σε αντοχή στην ελονοσία. Δυστυχώς, αυτό το αλληλόμορφο έχει επίσης ένα ατυχές δεύτερο αποτέλεσμα όταν είναι ομόζυγο προκαλεί δρεπανοκυτταρική αναιμία.

Σύνδεσμος προς τη μάθηση

Αυτή η ταινία απεικονίζει την παθογένεια του Plasmodium falciparum, ο αιτιολογικός παράγοντας της ελονοσίας.

Τρυπανοσώματα

Trypanosoma brucei (Εικόνα 23.35), που μεταδίδεται από μύγες τσετσέ (Γλωσσίνα spp) στην Αφρική, και οι σχετικές μύγες στη Νότια Αμερική, είναι ένα μαστιγωτό ενδοπαράσιτο υπεύθυνο για τη θανατηφόρα ασθένεια nagana στα βοοειδή και τα άλογα και για την αφρικανική ασθένεια του ύπνου στους ανθρώπους. Αυτό το τρυπανόσωμα μπερδεύει το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα αλλάζοντας το παχύ στρώμα επιφανειακών γλυκοπρωτεϊνών του με κάθε μολυσματικό κύκλο. (Οι γλυκοπρωτεΐνες αναγνωρίζονται από το ανοσοποιητικό σύστημα ως ξένα αντιγόνα και μια ειδική άμυνα αντισωμάτων τοποθετείται ενάντια στο παράσιτο.) Ωστόσο, Τ. μπρουσέι έχει χιλιάδες πιθανά αντιγόνα, και με κάθε επόμενη γενιά, το protist μεταβαίνει σε μια επικάλυψη γλυκοπρωτεΐνης με διαφορετική μοριακή δομή. Με αυτόν τον τρόπο, Τ. μπρουσέι είναι ικανό να αναπαράγεται συνεχώς χωρίς το ανοσοποιητικό σύστημα να καταφέρει ποτέ να καθαρίσει το παράσιτο. Χωρίς θεραπεία, Τ. μπρουσέι επιτίθεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια, προκαλώντας τον ασθενή να πέσει σε κώμα και τελικά να πεθάνει. Σε περιόδους επιδημίας, η θνησιμότητα από τη νόσο μπορεί να είναι υψηλή. Μεγαλύτερα μέτρα επιτήρησης και ελέγχου οδηγούν σε μείωση των αναφερόμενων κρουσμάτων ορισμένοι από τους χαμηλότερους αριθμούς που έχουν αναφερθεί τα τελευταία 50 χρόνια (λιγότερες από 10.000 περιπτώσεις σε όλη την υποσαχάρια Αφρική) έχουν συμβεί από το 2009.

Σύνδεσμος προς τη μάθηση

Αυτή η ταινία πραγματεύεται την παθογένεια του Trypanosoma brucei, ο αιτιολογικός παράγοντας της αφρικανικής ασθένειας ύπνου.

Στη Λατινική Αμερική, ένα άλλο είδος τρυπανοσώματος, Τ. cruzi, είναι υπεύθυνος για τη νόσο Chagas. Τ. cruzi Οι λοιμώξεις προκαλούνται κυρίως από ένα "φιλί ζωύφιο" που πιπιλίζει αίμα στο γένος ΤριατόμαΤο Αυτά τα «αληθινά ζωύφια» δαγκώνουν τον οικοδεσπότη κατά τη διάρκεια της νύχτας και στη συνέχεια αφοδεύουν στην πληγή, μεταδίδοντας το τρυπανόσωμα στο θύμα. Το θύμα ξύνει την πληγή, εμβολιάζοντας περαιτέρω τη θέση με τρυπανοσώματα στη θέση του δαγκώματος. Μετά από περίπου 10 εβδομάδες, τα άτομα εισέρχονται στη χρόνια φάση, αλλά τα περισσότερα ποτέ δεν αναπτύσσουν περαιτέρω συμπτώματα. Σε περίπου 30 τοις εκατό των περιπτώσεων, ωστόσο, το τρυπανόσωμα προκαλεί περαιτέρω βλάβη, ιδιαίτερα στην καρδιά και τους ιστούς του πεπτικού συστήματος στη χρόνια φάση της λοίμωξης, οδηγώντας σε υποσιτισμό και καρδιακή ανεπάρκεια λόγω μη φυσιολογικών καρδιακών ρυθμών. Υπολογίζεται ότι 10 εκατομμύρια άνθρωποι έχουν μολυνθεί από τη νόσο Chagas και προκάλεσε 10.000 θανάτους το 2008.

Παράσιτα φυτών

Τα πρωτεϊστικά παράσιτα των χερσαίων φυτών περιλαμβάνουν παράγοντες που καταστρέφουν τις καλλιέργειες τροφίμων. Ο ωομύκητας Plasmopara viticola παρασιτίζει τα φυτά σταφυλιών, προκαλώντας μια ασθένεια που ονομάζεται περονόσπορος (Εικόνα 23.36). Φυτά σταφυλιών μολυσμένα με Π. viticola εμφανίζονται ακαριαία και έχουν αποχρωματισμένα, μαραμένα φύλλα. Η εξάπλωση του περονόσπορου σχεδόν κατέρρευσε τη γαλλική οινοβιομηχανία τον δέκατο ένατο αιώνα.

Phytophthora infestans είναι ένας ωομύκητας υπεύθυνος για την καθυστερημένη μόλυνση της πατάτας, η οποία προκαλεί την αποσύνθεση των στελεχών και των στελεχών της πατάτας σε μαύρη λάσπη (Εικόνα 23.37). Ευρεία εξάπλωση της πατάτας που προκαλείται από Π. infestans επιτάχυνε τη γνωστή ιρλανδική πείνα πατάτας τον δέκατο ένατο αιώνα που στοίχισε τη ζωή σε περίπου 1 εκατομμύριο ανθρώπους και οδήγησε στη μετανάστευση τουλάχιστον 1 εκατομμυρίου ακόμη από την Ιρλανδία. Η καθυστερημένη ασθένεια εξακολουθεί να μαστίζει τις καλλιέργειες πατάτας σε ορισμένες περιοχές των Ηνωμένων Πολιτειών και της Ρωσίας, εξαλείφοντας έως και το 70 % των καλλιεργειών όταν δεν εφαρμόζονται φυτοφάρμακα.

Protist Decomposers

Ο πρωτίστας που μοιάζει με μύκητα σαπρομπες είναι εξειδικευμένες στην απορρόφηση θρεπτικών ουσιών από μη ζωντανή οργανική ύλη, όπως νεκρούς οργανισμούς ή τα απόβλητά τους. Για παράδειγμα, πολλοί τύποι ωομυκητών αναπτύσσονται σε νεκρά ζώα ή φύκια. Οι σαπροβικοί πρωταγωνιστές έχουν την ουσιαστική λειτουργία της επιστροφής ανόργανων θρεπτικών συστατικών στο έδαφος και το νερό. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει την ανάπτυξη νέων φυτών, η οποία με τη σειρά της παράγει τροφή για άλλους οργανισμούς κατά μήκος της τροφικής αλυσίδας. Πράγματι, χωρίς είδη σαπρομπέ, όπως πρωτεΐνες, μύκητες και βακτήρια, η ζωή θα έπαυε να υπάρχει καθώς όλος ο οργανικός άνθρακας «δέθηκε» σε νεκρούς οργανισμούς.

Ως συνεργάτης της Amazon κερδίζουμε από αγορές που πληρούν τις προϋποθέσεις.

Θέλετε να αναφέρετε, να μοιραστείτε ή να τροποποιήσετε αυτό το βιβλίο; Αυτό το βιβλίο είναι Creative Commons Attribution License 4.0 και πρέπει να αποδώσετε το OpenStax.

    Εάν αναδιανέμετε ολόκληρο ή μέρος αυτού του βιβλίου σε μορφή εκτύπωσης, τότε πρέπει να συμπεριλάβετε σε κάθε φυσική σελίδα την ακόλουθη απόδοση:

  • Χρησιμοποιήστε τις παρακάτω πληροφορίες για να δημιουργήσετε μια παραπομπή. Σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ένα εργαλείο παραπομπής όπως αυτό.
    • Συγγραφείς: Mary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung Choi
    • Εκδότης/ιστότοπος: OpenStax
    • Τίτλος βιβλίου: Biology 2e
    • Ημερομηνία δημοσίευσης: 28 Μαρ 2018
    • Τοποθεσία: Χιούστον, Τέξας
    • URL βιβλίου: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-introduction
    • URL ενότητας: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/23-4-ecology-of-protists

    © 7 Ιανουαρίου 2021 OpenStax. Το περιεχόμενο σχολικών βιβλίων που παράγεται από το OpenStax έχει άδεια βάσει άδειας Creative Commons Attribution License 4.0. Το όνομα OpenStax, το λογότυπο OpenStax, τα εξώφυλλα βιβλίων OpenStax, το όνομα του OpenStax CNX και το λογότυπο OpenStax CNX δεν υπόκεινται στην άδεια Creative Commons και δεν μπορούν να αναπαραχθούν χωρίς την προηγούμενη και ρητή γραπτή συγκατάθεση του Πανεπιστημίου Rice.


    Παράσιτα φυτών

    Τα παράσιτα των πρωτιστών λεηλατούν τα χερσαία φυτά και περιλαμβάνουν παράγοντες που προκαλούν μαζική καταστροφή στις καλλιέργειες τροφίμων. Ο ωομύκητας Plasmopara viticola παρασιτίζει τα φυτά σταφυλιών, η οποία προκαλεί μια ασθένεια που ονομάζεται περονόσπορος. Φυτά σταφυλιών μολυσμένα με Ρ. Viticola εμφανίζονται ακαριαία και έχουν αποχρωματισμένα, μαραμένα φύλλα. Η εξάπλωση του περονόσπορου σχεδόν κατέρρευσε τη γαλλική οινοβιομηχανία τον δέκατο ένατο αιώνα. Ελέγχονται εύκολα μόλις ανακαλυφθούν, οπότε η προσεκτική παρακολούθηση των ευαίσθητων ξενιστών είναι το κλειδί, διότι εάν αφεθεί χωρίς αντιμετώπιση, ο οργανισμός μπορεί γρήγορα να εξαπλωθεί και να κατακλύσει εντελώς το είδος ξενιστή


    Kingdom Stramenopila: Phylum Phaeophyta (Καφέ Φύκη)

    Εικόνα 13 (Κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση)

    Τα φαιόφυτα, ή καφέ φύκια, περιλαμβάνουν το μεγαλύτερο από τα πρωτεϊκά, με μερικά να μεγαλώνουν πάνω από 100 πόδια σε μήκος. Τα γιγάντια πολυκύτταρα είδη που περιλαμβάνουν «δάση quotkelp» σε εύκρατα θαλάσσια νερά ανήκουν σε αυτήν την ομάδα. Το φαγώσιμο φύκι & quotkombu, που συλλέγεται από τους Ιάπωνες, είναι επίσης φαιόφυτο. Είναι ιδιαίτερα πλούσιο σε μέταλλα, όπως και άλλα θαλάσσια φύκια. Όπως τα χρυσόφυτα, έτσι και τα φαιόφυτα περιέχουν συγκεκριμένες βοηθητικές χρωστικές που τους δίνουν το χαρακτηριστικό τους χρώμα.

    Εικόνα 14 (Κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση)

    Μαζί με τα δύο βασίλεια που θα συζητήσουμε στη συνέχεια, τα Ροδόφυτα και τα Χλωρόφυτα, το Phylum Phaeophyta περιλαμβάνει μια σειρά από φύκιαΤο Παρόλο που δεν είναι ταξινομικός όρος, η λέξη & quotesweed & quot; είναι ένας χρήσιμος τρόπος για να διακρίνουμε τα μεγάλα πλάγια φύκια από άλλα είδη (π.χ. πλαγκτόνια φύκια). Πολλοί τύποι φυκιών, συμπεριλαμβανομένων εκείνων εντός του Phylum Phaeophyta, έχουν πολύπλοκες δομές που θυμίζουν φυτά. ο θάλλος αναφέρεται σε ολόκληρο το σώμα οποιουδήποτε φυκιού που μοιάζει με φυτό. Ο θάλλος αποτελείται από τρία κύρια μέρη: α κοτσάνι, που είναι ανάλογο με το στέλεχος των φυτών α πρωινό, που ασφαλίζει τα φύκια σε υπόστρωμα και μοιάζει με φύλλα λεπίδες, τα οποία παρέχουν εκτεταμένη επιφάνεια για τη φωτοσύνθεση, όπως κάνουν τα φύλλα για τα φυτά.

    Εικόνα 15 (Κάντε κλικ στην εικόνα για μεγέθυνση)

    Μια άλλη λέξη που χρησιμοποιείται ανεπίσημα για να περιγράψει έναν συγκεκριμένο τύπο άλγης είναι & quotφαιοφύκη, & quot που αναφέρεται σε γιγάντια φύκια που αναπτύσσονται στα βαθύτερα νερά έξω από την ενδοπαλιρροϊκή ζώνη. Όλα τα φύκια, που σχηματίζουν τεράστια «δάση» που υποστηρίζουν ακμάζοντα θαλάσσια οικοσυστήματα, είναι φαιόφυτα. Όπως μπορεί κανείς να δει (αριστερά), αυτοί οι οργανισμοί μπορούν να φτάσουν σε πολύ εντυπωσιακά μεγέθη.


    Βιολογία 11ης τάξης Kingdom Protista Προστατευόμενοι καταναλωτές / αποσυνθέτες

    Οι μούχλες λάσπης περιλαμβάνουν πολύ ενδιαφέροντες και ιδιόμορφους οργανισμούς που μοιράζονται τους χαρακτήρες τόσο των ζώων όσο και των μυκήτων. Λόγω αυτής της ιδιαιτερότητας ονομάζονται κοινώς μύκητες ζώαΤο Οι σύγχρονοι βιολόγοι περιλαμβάνουν μούχλες λάσπης κάτω από το Kingdom-protista και τις ονόμασαν μύκητες protistan.

    Γενικοί χαρακτήρες

    (1) Δεν έχουν χλωροφύλλη.

    (2) Περιβάλλονται μόνο από τη μεμβράνη πλάσματος (τα σωματικά μέρη είναι χωρίς κυτταρικά τοιχώματα).

    (3) Σε ένα στάδιο του κύκλου ζωής έχουν αμοιβοειδή δομή.

    (4) Οι μούχλες λάσπης ζουν συνήθως ανάμεσα σε βλάστηση σε αποσύνθεση. Είναι αρκετά συνηθισμένα σε γκαζόν και υγρά χωράφια.

    (5) Έχουν μεγάλο εύρος χρωματισμού.

    (6) Έχουν φαγοτροφική ή σαπροτροφική διατροφή. Οι παρασιτικές μορφές δεν είναι γνωστές

    (7) Τα σποράγγια παράγουν σπόρια. Κάθε σπόριο διαθέτει κυτταρικό τοίχωμα κυτταρίνης.

    (8) Τα καλούπια λάσπης μοιάζουν τόσο με πρωτόζωα όσο και με πραγματικούς μύκητες. Είναι σαν πρωτόζωα στο αμοιβοειδές πλασματικό στάδιο τους και παρόμοια με τους πραγματικούς μύκητες στο σχηματισμό σπορίων. Τα καλούπια λάσπης είναι δύο τύπων:

    Ακρυλικά (πλασματικά) καλούπια Slime

    Γενικοί χαρακτήρες

    (1) Οι κυτταρικές μούχλες λάσπης αναπτύσσονται συνήθως ως γλοιώδεις μάζες σε υγρά μέρη πλούσια σε νεκρή και αποσυντιθέμενη οργανική ύλη.

    (2) Η σωματική φάση είναι διπλοειδής και αποτελείται από ένα πολυπύρηνο πρωτόπλασμα ελεύθερης οργανικής ύλης που ονομάζεται πλασμόδιο.

    (3) Το πλασμώδιο ρέει αργά ή γλιστρά πάνω από την οργανική ύλη που αποσυντίθεται, βγάζοντας το αμβλύ δάχτυλο σαν ψευδοπόδια που δείχνουν αμοιβοειδή κίνηση.

    (4) Απορροφούν επίσης διαλυμένες οργανικές ουσίες από το υπόστρωμα που παρουσιάζουν σαπροτροφική διατροφή.

    (5) Κάτω από δυσμενείς συνθήκες το πλασμώδιο συστέλλεται και περιβάλλεται από παχύ κεράτινο τοίχωμα. Ονομάζεται σκληρότιο.

    (6) Κάθε πλασμώδιο αναπαράγεται ασεξουαλικά με το σχηματισμό αρκετών, μικρών, άμιστων ή με μίσχο, έντονου χρώματος σποραγγείων.

    (7) Το πολυπύρηνο πρωτόπλασμα του σποριαγγείου διασπάται για να παραχθεί μεγάλος αριθμός μικρών μη πυρηνικών σπορίων.

    (8) Όταν ωριμάσει πλήρως, το τοίχωμα του σποριαγγείου σκάει για να απελευθερώσει τα σπόρια. Τα σπόρια διασπείρονται με τον αέρα.

    (9) Κατά τη βλάστηση, ένας σπόρος γενικά απελευθερώνει ένα διμαστιγωτό, ατρακτοειδές κύτταρο σμήνος ή ένα μη μαστιγωτό μυξαμοειδές. Οι μυξαβοί τρέφονται με βακτήρια και ζύμες και πολλαπλασιάζονται σε αριθμό. Τα κύτταρα του σμήνους κολυμπούν ενεργά και τελικά συγχωνεύονται σε ζεύγη στα οπίσθια μη φλεγμονώδη άκρα σχηματίζοντας ζυγωτές.

    (10) Ο διπλοειδής πυρήνας του ζυγωτού υφίσταται επαναλαμβανόμενες μιτωτικές διαιρέσεις. Ως αποτέλεσμα, το ζυγωτό μεταβάλλεται σταδιακά σε μια πολυπύρηνη αμοιβοειδή δομή, το πλασμώδιο. Το πλασμώδιο επαναλαμβάνει τον κύκλο ζωής.

    Παραδείγματα: Physarum, Physarella, Fuligo, Dictydium, Lucogala, Tubifera.

    Κυτταρικά καλούπια Slime

    Γενικοί χαρακτήρες

    (1) Τα καλούπια κυτταρικής λάσπης εμφανίζονται με τη μορφή απλοειδούς χωρίς πυρήνα, γυμνού (χωρίς κυτταρικό τοίχωμα) κυττάρου που καλύπτεται από μεμβράνη πλάσματος. Αυτά τα κύτταρα ονομάζονται myxamoebae.

    (2) Οι μυξαμβές κινούνται ελεύθερα με τη βοήθεια της αμοιβοειδούς κίνησης και της φαγοτροφικής ή ολοζωικής διατροφής.

    (3) Αυξάνονται και διαιρούνται για να σχηματίσουν έναν μεγάλο πληθυσμό ατόμων.

    (4) Υπό δυσμενείς συνθήκες, ένας μυξαμοειδές εκκρίνει ένα άκαμπτο τοίχωμα κυτταρίνης για να σχηματίσει τη μικροκύστη. Ο σχηματισμός μικροκυττάρων είναι ένα μέσο πολυετούς.

    Οι μικροκύστες μπορούν να διασκορπιστούν. Με την επιστροφή ευνοϊκών συνθηκών, το τοίχωμα της μικροκύστης σπάει για να απελευθερώσει ένα μυξαμοειδές. Το τελευταίο επαναλαμβάνει τη λειτουργία του να τροφοδοτεί, να αναπτύσσεται και να πολλαπλασιάζεται σχηματίζοντας αμοιβοειδή κύτταρα.

    (5) Όταν εξαντληθεί η παροχή τροφής, τα αμοιβοειδή κύτταρα συσσωρεύονται χωρίς καμία σύντηξη. Το ερέθισμα για τη διαδικασία της συσσωμάτωσης οφείλεται στην απελευθέρωση κυκλικής μονοφωσφορικής αδενοσίνης [κυκλικής ΑΜΡ] από τα αμοιβοειδή κύτταρα. Αυτή η συσσωρευμένη μάζα κυττάρων ονομάζεται ψευδοπλασματίδιο. Είναι ένα είδος κοινοτικής ένωσης. Εξαιτίας αυτού του λόγου, τα κυτταρικά καλούπια λάσπης ονομάζονται κοινά καλούπια λάσπης.

    (6) Το ψευδοπλασμώδιο σέρνεται μέχρι να κατακαθίσει σε ένα σημείο και από μια δομή καρποφορίας με μίσχο, διακλαδισμένη ή μη διακλαδισμένη που ονομάζεται σπορόκαρπος. Ο πολυκύτταρος μίσχος του σποροκαρπίου σχηματίζεται από το μπροστινό μέρος του ψευδοπόδρου ενώ το πίσω άκρο σχηματίζει το γυμνό σποράγγειο.

    (7) Το στέλεχος του σποροκαρπίου μπορεί να παραμείνει όρθιο ή να λυγίσει. Τέλος τα σπόρια απελευθερώνονται και διαχέονται.

    (8) Κάποια στιγμή οι μυξάμοι σχηματίζουν συστάδες. Το κεντρικό μυξαμοειδές του σμήνους καταπίνει ένα περιβάλλον μυξαμοειδές για να γίνει μεγαλύτερη δομή που σχηματίζει ένα παχύ τοίχωμα για να σχηματίσει τον ζυγώτη. Αυτός ο ζυγώτης ονομάζεται μακροκύστη. Η καρυογαμία εμφανίζεται μέσα στη μακροκύστη, η οποία ακολουθείται από μειωτικές και αρκετές μιτωτικές διαιρέσεις. Τελικά το τοίχωμα της μακροκύστης σπάει για να απελευθερώσει έναν αριθμό απλοειδών μυξαεβών.

    (9) Ο πιο σημαντικός χαρακτήρας των κυτταρικών καλουπιών λάσπης είναι η πλήρης απουσία μαστιγωμένων κυττάρων στον κύκλο ζωής τους.

    (10) Τα κυτταρικά καλούπια λάσπης μοιάζουν με φυτά καθώς έχουν κυτταρικό τοίχωμα κυτταρίνης σε σπόρια και μοιάζουν με ζώα καθώς έχουν μυξαμοβάδες που μοιάζουν με αμοιβάδες.


    Δες το βίντεο: Ο πλανήτης Γη είναι ακόμα πιο περίεργος από ό, τι νομίζατε (Οκτώβριος 2022).