Zgodovina protozoologije, študijsko področje in raziskovalni primeri



The protozoologija je veja zoologije, ki preučuje protozoe, številne in heterogene skupine enoceličnih, mobilnih in heterotrofnih organizmov. Etimologija izraza izhaja iz grških besed proto (prvi) in Zoo (žival) Euglena, Paramecium in Amiba so rodovi znanih mikroorganizmov, ki jih proučujemo s protozoologijo.

Opredelitev protozoologije je kompleksna naloga, saj je opredelitev predmeta proučevanja te veje znanja, to je protozoa, sporna tema že od njenega začetka..

Zgodovina te discipline sega v drugo polovico sedemnajstega stoletja, ko je mikroskopski svet postal viden človeškemu očesu, zahvaljujoč izumu prvih optičnih instrumentov..

Protozoologija velja za povezovalno znanost, ki obravnava temeljne raziskave na področju taksonomije, sistematike, evolucije, fiziologije, ekologije, molekularne biologije, celične biologije in drugih..

Medtem ko se polemika glede opredelitve skupine nadaljuje, nedavne raziskave še naprej obravnavajo stara vprašanja, ki dajejo utemeljitev za razvrstitev. Zato se obravnavajo vprašanja, ki so trenutno zelo pomembna, kot so iskanje nafte ali bioremediacija.

Indeks

  • 1 Zgodovina
    • 1.1 Prva opažanja in opisi
    • 1.2 Protozoologija kot disciplina
    • 1.3 Protozoe v prvih razvrstitvah
    • 1.4 Klasifikacije v 21. stoletju
  • 2 Področja študija
    • 2.1 Protozoji kot predmet študije
    • 2.2 Modelni sistemi
    • 2.3 Osnovne študije
    • 2.4 Uporabne študije
  • 3 Primeri nedavnih raziskav
    • 3.1 Raznolikost protozoov v tropskih gozdovih
    • 3.2 Parazitski protozojski virus pri ljudeh
  • 4 Reference

Zgodovina

Prva opažanja in opisi

Prva opažanja in opisi protozojev se pripisujejo nizozemskemu naravoslovcu A. van Leuwenhoek, ki je v drugi polovici 17. stoletja zgradil preprost mikroskop za opazovanje narave..

Prvi sistematični opis protozojskih organizmov je leta 1786 naredil danski znanstvenik O. F. Müller.

Leta 1818 je Georg Goldfuss predlagal izraz protozoario, da bi združil enocelične organizme, ki jih je obravnaval kot primigenio.

Leta 1841 so Dujardinove študije o sarkodu (pozneje znanem kot protoplazma) omogočile interpretacijo celične strukture, kar je kasneje olajšalo razumevanje, da so protozoe enocelični organizmi..

Med letoma 1880 in 1889 je Otto Bütschli objavil tri zvezke o protozoah, zaradi katerih je bil vreden kvalifikacije arhitekta protozoologije, s strukturo moderne protozoologije..

Protozoologija kot disciplina

V sredini 19. stoletja so v zgodovini protozoologije potekali pomembni dogodki, ki so podelili priznanje in prestiž tej veji zoologije..

Leta 1947 je bila ustanovljena prva revija za protozoologijo v Jeni, Nemčija; Archiv für Protistenkunde. Istega leta se je rodilo Protozoološko društvo v mestu Chicago, ZDA. Še en pomemben dogodek je bila izvedba prvega mednarodnega protozoološkega kongresa, ki je leta 1961 potekal v Pragi na Češkoslovaškem.

Izboljšanje mikroskopov na začetku 20. stoletja je povečalo število znanih mikroorganizmov in omogočilo širjenje znanja o tej skupini organizmov..

Oblikovanje, diverzifikacija in masifikacija uporabe elektronskih mikroskopov sredi dvajsetega stoletja so spodbudili velik napredek pri študiju taksonomije, sistematike, morfologije in fiziologije protozoov..

Protozoe v prvih razvrstitvah

Razvrstitve organizmov s strani filozofov iz stare Grčije niso vključevale mikroskopskih organizmov. Tehnologije in napredek znanja sta povzročila vedno novejše klasifikacijske predloge po nenehnem iskanju naravne klasifikacije.

Leta 1860 je Hogg predlagal protoktistično kraljestvo, da združi primitivne rastline in živali. Kasneje je Haeckel (1866) predlagal, da je protisti kraljestva združila enocelične organizme. 

Leta 1938 je H.F. Copeland je predlagal uporabo štirih kraljestev: Monera, Protista, Plantae in Animalia. Kraljevstvo Monera združuje cianobakterije in bakterije, ki jih je Haeckel vključil v protiste. Ta prerazporeditev je temeljila na njenem jedru, ki ga je odkril Chatton.

Na podlagi klasifikacije Coperland, R.H. Whittaker je gobe ločil od Protiste in ustvaril kraljestvo glive, s čimer je vzpostavil tradicionalno klasifikacijo petih kraljestev.

Woese je leta 1977 prepoznala le tri evolucijske linije: Archaea, Bacteria in Eukarya. Kasneje je Mayr leta 1990 predlagal področja Prokaryota in Eukaryota.

Margulis in Schwartz sta leta 1998 ponovno uvedla sistem s petimi kraljestvi, z dvema izjemnima domenama.

Klasifikacije v 21. stoletju

V 21. stoletju so se pojavili novi predlogi za klasifikacijo živih bitij v nepopustljivem iskanju filogenije, ki temelji na evolucijskih odnosih..

Rezultati projekta, imenovanega Sistem kataloga življenja (2015), podpirajo predlog dveh superreinov: Prokariota in Eukaryota. V prvem superreinu so vključeni v kraljestva Archaea in Bakterije. V drugem so kraljestva Protista, Chromista, Fungi, Plantae in Animalia.

V tej klasifikaciji so protozoji skupni prednik vseh evkariontov in ne samo živali, kot je bilo prvotno navedeno..

Področja študija

Protozoe kot predmet študija

Protozoji so evkariontski organizmi. Oblikuje jih ena celica z diferenciranim jedrom, ki opravlja vse funkcije celotnega organizma.

Njegova povprečna velikost je lahko od 2 do 3 mikronov do 250 mikronov. Vendar pa, Spirostomun, metuljast protozoj, lahko doseže 3 mm in. \ t Porospora gigantea, Sporozon lahko meri 16 mm v dolžino.

Protozoe so večinoma heterotrofi, ki so lahko fagotrofi, plenilci ali detritivi. Pomembna izjema so Euglenophyceae, edine fotosintetične protozoe, ki pridobivajo kloroplaste iz zajetih in iztrebljenih zelenih alg..

Njegovo razmnoževanje je večinoma nespolno skozi binarno fisijo ali večkratno cepitev. Vendar pa ima manjšina spolno reprodukcijo s singamijo ali avtogamijo (zlitje haploidnih gamet) ali z izmenjavo genskega materiala (konjugacijo)..

Gre za gibljive organizme, ki imajo organe gibanja, kot so flagele, cilije ali psevdopodije. Prav tako se lahko premikajo skozi ameboidne gibe, značilne za celico, ki jih dosežemo s kontrakcijo in sprostitvijo iste.

Porazdeljeni so v vseh vlažnih okoljih na Zemlji. Na primer, najdemo jih med zrni peska na plaži, v rekah, morjih, kanalizaciji, izvirih, v gozdnih listih, v črevesju nevretenčarjev in vretenčarjev ali v krvi ljudi..

Lahko preživijo pomanjkanje vlage; Imajo odporne strukture, ki jim omogočajo, da se zapletejo, dokler se ne vrnejo v stik z vodnim medijem.

Lahko so svobodnega življenja ali ohranjajo simbiotične odnose z drugimi vrstami, kot so komenzalizem, vzajemnost ali parazitizem. Paraziti so povzročitelji bolezni pri rastlinah, živalih in ljudeh.

Modelni sistemi

Protozoji so idealni kot študijski modeli, ki nam omogočajo obravnavo različnih vprašanj v biologiji. Nekatere značilnosti, ki jih uporabijo, so: kratki generacijski časi, velika raznolikost temeljnih lastnosti in življenjskih ciklov, splošna geografska porazdelitev in obvladljiva genetika.

Osnovne študije

Protozoologija obsega proučevanje naravne zgodovine protozoov. To vključuje znanje o strukturi, taksonomiji, obnašanju, življenjskih ciklih in fiziologiji teh organizmov. 

Osnovne ekološke študije protozojev obsegajo dinamiko znotraj posameznikov iste vrste in med posamezniki različnih vrst. Slednje ima poseben pomen zaradi obstoja parazitskih protozojev.

Uporabne študije

Protozoologija obravnava pomembna področja uporabnih raziskav na različnih področjih, kot so medicina, veterinarstvo, petrokemija, biotehnologija in mnogi drugi, ki so zanimivi za človeštvo..

Protozoologija preučuje protozoe kot povzročitelje bolezni pri ljudeh, živalih in rastlinah. Tako se prekriva z osnovno protozoologijo pri preučevanju naravne zgodovine parazitskih protozoov.

Preučevanje samih bolezni s poznavanjem mehanizmov kolonizacije parazitov pri zdravih gostiteljih, infekcijskih procesov, diagnostike, zdravljenja in preprečevanja teh bolezni.

Na področju petrokemije je študija protozoov uporabna pri iskanju nafte. Ugotavljanje prisotnosti nekaterih vrst lahko osvetli prisotnost olja v tem raziskovalnem sloju.

Tudi sestava protozoov je lahko pokazatelj stanja okrevanja ekosistema po dogodkih razlitja nafte.

Po drugi strani lahko upravljanje populacij protozojev pomaga pri bioremediaciji onesnaženih vodnih teles in tal. Sposobnost protozoov za zaužitje trdnih delcev pospešuje razgradnjo strupenih odpadkov in nevarnih snovi.

Primeri nedavnih raziskav

Raznolikost protozoov v tropskih gozdovih

Splošno znano je, da imajo tropski gozdovi veliko raznolikost rastlinskih in živalskih vrst.

V letu 2017 so Mahé in sodelavci objavili rezultate raziskovalnega projekta, ki je bil namenjen odkrivanju velike raznolikosti mikroorganizmov v gozdu, ki živijo na mikrobiološki ravni..

Projekt je bil razvit v gozdovih Kostarike, Paname in Ekvadorja, kjer so vzeli vzorce cvetja in liane, ki so padle na tla. Rezultati so pokazali, da so protozoji veliko bolj raznoliki kot gozdni mikroorganizmi.

Protozojski virusni paraziti pri ljudeh

Interakcija med paraziti in njihovimi gostitelji je prejela veliko pozornosti iz medicinske protozoologije. Vendar pa obstajajo nove odkrite interakcije, ki zapletajo sistem študija in zahtevajo še več raziskav.

Nedavno sta Grybchuk in sodelavci (2017) objavili delo, ki identificira več virusov iz družine Totiviridae, ki sodelujejo pri povečanju patogenosti protozoov skupine tripanosomov, povezanih s človeškim parazitom. Leishmania.

Rezultati kažejo, da nekaj virusov ni bilo prej identificiranih. Predstavljajo tudi pomembne informacije o izvoru, raznolikosti in porazdelitvi virusov v skupini protistov.

Reference

  1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin in njegov "histoire naturelle des zoophytes". Infusoires ", 1841. Rev. Soc. Mex. Hist. Nat., II. (2 - 3): 221-232, 1941.
  2. Beltrán, E. 1979. Protozoološka zgodovina ugotavlja V. ponovno rojstvo protozoologije sedem plodnih desetletij: 1941-1976. Mex. Hist. Cienc. in Tec., No. 5: 91-114.
  3. Corliss, J.O. (1989). Protozoon in celica: kratek pregled dvajsetega stoletja. Časopis za zgodovino biologije Vol. 22, št. 2 str. 307-323.
  4. Grybchuk, D in sodelavci. (2017). Odkrivanje virusov in raznolikost tripanosomatidnih protozoov s poudarkom na sorodnikih človeškega parazita Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
  5. Iturbe, U. in Lazcano, A. Naravna metoda klasifikacije in univerzalne primerjalne lastnosti. V: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, M.C., Goyenechea, I. in Iturbe U., (uredniki). Sistematika, osnova znanja o biotski raznovrstnosti. Avtonomna univerza države Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, México.
  6. Leadbeater, B.S.C. in McCready, S.M.M. Fagelati: zgodovinske perspektive. uredil Barry S. C. Leadbeater, John C. Green. Bičice: enotnost, raznolikost in razvoj.
  7. Mahé, F. in sodelavci. (2017). Paraziti prevladujejo v skupnostih, ki živijo v hiperpogonih tleh v Neotropskih deževnih gozdovih. Nature Ecology & Evolution 1 (91): 1-8
  8. Rodríguez, D.J.G, J.L. Olivares in J. Arece. (2010). Razvoj protozojev. Rev Salud Anim. Vol. 32 No. 2: 118-120.
  9. Rothschild, L.J. (2004). Uvodne pripombe: Protozoologija (Protistologija) na zori 21. stoletja. Revija evkariontske mikrobiologije 51 (1).