היסטוריה פרוטוזואולוגית, תחומי לימוד ומחקר



ה פרוטוזואולוגיה הוא ענף של זואולוגיה החוקר את הפרוטוזואה, קבוצה רבגונית והטרוגנית של אורגניזמים תאיים, תאיים והטרוטרופיים. האטימולוגיה של המונח באה מהמילים היווניות פרוטו (הראשון) גן חיות (בעל חיים) יוגלינה, פרמסיום ועמיבה הן גנריות של מיקרואורגניזמים ידועים, שנחקרו באמצעות פרוטוזואולוגיה.

הגדרת הפרוטוזואולוגיה היא משימה מורכבת, משום שהגדרת מושא המחקר של ענף ידע זה, כלומר פרוטוזואה, היתה נושא שנוי במחלוקת מאז ראשיתו..

ההיסטוריה של משמעת זו שתחילתה במחצית השנייה של המאה השבע עשרה, כאשר העולם המיקרוסקופי החל להיות גלוי לעין האנושית, בזכות המצאת הכלים האופטיים הראשונים.

פרוטוזואולוגיה נחשבת למדע משולב, המתייחס למחקר בסיסי בתחומי הטקסונומיה, השיטות, האבולוציה, הפיזיולוגיה, האקולוגיה, הביולוגיה המולקולרית, ביולוגיה של התא, בין היתר..

בעוד המחלוקת על הגדרת הקבוצה ממשיכה, המחקר האחרון ממשיך לטפל בבעיות ישנות המספקות את הרציונל לסיווג. לפיכך, סוגיות של רלוונטיות גבוהה כיום, כגון סינון נפט או bioremediation.

אינדקס

  • 1 היסטוריה
    • 1.1 תצפיות ראשונות ותיאורים
    • 1.2 פרוטוזואולוגיה כמשמעת
    • 1.3 הפרוטוזואה בסיווגים הראשונים
    • 1.4 מדדים במאה ה -21
  • 2 תחומי לימוד
    • 2.1 הפרוטוזואה כמטרה של מחקר
    • 2.2 מערכות מודל
    • 2.3 מחקרים בסיסיים
    • 2.4 מחקרים יישומיים
  • 3 דוגמאות למחקרים שנעשו לאחרונה
    • 3.1 גיוון של פרוטוזואה ביערות טרופיים
    • 3.2 וירוס פרוטוזני טפילי בבני אדם
  • 4 הפניות

היסטוריה

תצפיות ותיאורים ראשונים

התצפיות וההתיאורים הראשונים של הפרוטוזואה מיוחסות לחוקר הטבע ההולנדי א. ואן לונהוק, שבנה מיקרוסקופים פשוטים כדי להתבונן בעולם הטבעי במחצית השנייה של המאה ה -17..

התיאור השיטתי הראשון של אורגניזמים פרוטוזואניים נעשה על ידי המדען הדני א. פ. מילר, בשנת 1786.

בשנת 1818 הציע גיאורג גולדפוס את המונח "פרוטוזואריו" לקבץ את האורגניזמים החד-תאיים הנחשבים לו כפרימיגנים.

בשנת 1841, מחקרים של Dujardin על סרקודה (הידועה מאוחר יותר בשם protoplasma) אפשרה את הפרשנות של המבנה התאי, אשר מאוחר יותר הקלו הבנה כי פרוטוזואה הם אורגניזמים unicellular.

בין 1880 ל -1889 פירסם אוטו בוטשי שלושה כרכים על הפרוטוזואה שהפכו אותו ראוי להכשרה של אדריכל פרוטוזואולוגיה, על ידי מתן מבנה לפרוטוזואולוגיה המודרנית.

Protozoology כמו משמעת

באמצע המאה התשע-עשרה נערכו אירועים חשובים בהיסטוריה של הפרוטוזואולוגיה, שהעניקו הכרה ויוקרה לסניף הזואולוגיה.

בשנת 1947 הוקם כתב העת הפרוטוזואולוגי הראשון ביאנה, גרמניה; ארכיון עבור פרוטיסטנקונדה. באותה שנה החברה פרוטוזואולוגיה נולדה בעיר שיקגו, ארה"ב. אירוע חשוב נוסף היה מימוש הקונגרס הפרוטוזואולוגי הבינלאומי הראשון שנערך בפראג שבצ'כוסלובקיה ב -1961.

שיפור המיקרוסקופים, בתחילת המאה ה -20, הגדיל את מספר המיקרואורגניזמים הידועים והורשו להרחיב את הידע על קבוצה זו של אורגניזמים.

היצירה, הגיוון וההאצה של השימוש במיקרוסקופים אלקטרונים באמצע המאה העשרים, הביאו להתקדמות רבה בחקר הטקסונומיה, השיטות, המורפולוגיה והפיזיולוגיה של הפרוטוזואה.

הפרוטוזואה בסיווגים הראשונים

סיווגם של האורגניזמים מצד פילוסופי יוון העתיקה לא כלל את האורגניזמים המיקרוסקופיים. טכנולוגיות וקידום הידע הביאו להצעות סיווג חדשות יותר ויותר, לאחר החיפוש הבלתי פוסק אחר סיווג טבעי.

בשנת 1860 הציע הוג את הממלכה הפרוטו-קיסטית לקבוצות צמחים ובעלי חיים פרימיטיביים. מאוחר יותר הקל (1866) הציע את הממלכה פרוטיסטה לאורגניזמים חד תאיים. 

בשנת 1938, H.F. קופלנד הציע את השימוש של ארבע ממלכות: מונרה, פרוטיסטה, Plantae ו Animalia. ממלכת מונרה מקבצת את הציאנובקטריה והחיידקים שנכללו על ידי האקל בתוך הפרוטיסטה. ארגון מחדש זה התבסס על אופיו הגרעיני, שהתגלה על ידי צ'טון.

בהתבסס על הסיווג של Coperland, R.H. וויטאקר הפריד בין פטריות פרוטיסטה ויצר את "ממלכת הפטריות", שהקימה את הסיווג המסורתי של חמש ממלכות.

Woese, בשנת 1977, הכיר רק שלוש שושלות אבולוציוניות: Archaea, חיידקים ו Eukarya. מאוחר יותר, מאייר בשנת 1990 הציע את פרוקריוטה ו יוקאריוטה תחומים.

מרגוליס ושוורץ, בשנת 1998, הציגו מחדש את מערכת חמש הממלכה, עם שני עולמות סופר.

סיווגים במאה ה -21

במהלך המאה ה -21 התגלו הצעות חדשות לסיווג של יצורים חיים בחיפוש הבלתי פוסק אחר פילוגניה המבוססת על יחסים אבולוציוניים.

התוצאות של פרויקט שנקרא מערכת של קטלוג החיים (2015) תומכות בהצעה של שני superreinos: Prokariota ו יוקאריוטה. ב superreino הראשון הם כוללים את הממלכות ארכאה ובקטריה. בשני הם כוללים את הממלכות Protista, Chromista, פטריות, Plantae ו Animalia.

בסיווג זה, פרוטוזואה הם אב קדמון משותף של כל eukaryotes, ולא רק של בעלי חיים, כפי שנאמר במקור.

תחומי לימוד

הפרוטוזואה כמטרה של מחקר

פרוטוזואה הם אורגניזמים אאוקריוטים. הם נוצרים על ידי תא בודד עם גרעין מובחן המבצעת את כל הפונקציות של אורגניזם שלם.

הגודל הממוצע שלה יכול לנוע בין 2 או 3 מיקרון אורך של 250 מיקרון. עם זאת,, ספירוסטומון, פרוטוזאן מסולס, יכול להגיע 3 מ"מ ו Porospora Gigantea, sporozoon, יכול למדוד 16 מ"מ אורך.

פרוטוזואה הם בעיקר הטרוטרופים, להיות מסוגלים להיות fagotrophs, טורפים או detritivores. חריג חשוב הוא Euglenophyceae, פרוטוזואה פוטוסינתטית רק כי להשיג chloroplasts שלהם מן אצות נתפס ירוק exclavised.

רבייתה היא בעיקר מינית באמצעות ביקוע בינארי או ביקוע מרובה. עם זאת, מיעוט יש רבייה מינית על ידי סינגמיה או אוטוגמיה (היתוך של gametes הפלואיד), או על ידי חילופי חומר גנטי (הצמידה).

הם אורגניזמים מוטיבציה, אשר יש איברים של תנועה כגון flagella, cilia או pseudopodia. הם יכולים גם לעבור דרך תנועות amoeoidal, אופייני של התא, מושגת על ידי התכווצות והרפיה של אותו.

הם מופצים בכל סביבות לחות על פני כדור הארץ. לדוגמה, אנחנו יכולים למצוא אותם בין גרגרי חול על החוף, בנהרות, ימים, ביוב, מעיינות, בתוך העלים של יערות, במעיים של חסרי חוליות או חוליות או בדם של בני אדם.

הם מסוגלים לשרוד את חוסר לחות; יש להם מבנים התנגדות המאפשרים להם להסתבך עד שהם חוזרים במגע עם המדיום מימית.

הם יכולים להיות בעלי חיים חופשיים או לשמור על יחסים סימביוטיים עם מינים אחרים, כגון קומנסליזם, הדדיות או טפילות. טפילים הם סיבתי סוכנים של מחלות צמחים, בעלי חיים ובני אדם.

מערכות מודל

פרוטוזואה הם אידיאליים כמודלי מחקר המאפשרים לנו לענות על שאלות שונות בביולוגיה. כמה מאפיינים שהופכים אותם שימושיים הם: זמני דורות קצרים, מגוון גדול של תכונות בסיסיות ומחזורי חיים, הפצה גיאוגרפית כללית וגנטיקה ניתנת לניהול.

מחקרים בסיסיים

Protozoology כוללת את המחקר של ההיסטוריה הטבעית של פרוטוזואה. זה כולל ידע על המבנה, טקסונומיה, התנהגות, מחזורי חיים ופיזיולוגיה של אורגניזמים אלה. 

מחקרים אקולוגיים בסיסיים על פרוטוזואה מקיפים דינמיקה בתוך יחידים מאותו המין ובינם לבין מינים שונים. זה האחרון יש רלוונטיות מיוחדת בשל קיומה של פרוטוזואה טפילית.

מחקרים יישומיים

פרוטוזואולוגיה עוסקת בתחומים חשובים של מחקר יישומי בתחומים מגוונים כמו רפואה, מדע וטרינרי, פטרוכימיה, ביוטכנולוגיה ורבים אחרים המעניינים את האנושות.

פרוטוזואולוגיה מחקרים protozoa כמו סוכני סיבתי של מחלות בבני אדם, בעלי חיים וצמחים. לכן, הוא חופף את הפרוזואולוגיה הבסיסית בחקר ההיסטוריה הטבעית של פרוטוזואה טפילית.

לחקור את המחלות עצמן באמצעות הידע של מנגנוני קולוניזציה של טפילים במארחים בריא, תהליכים זיהומיות, אבחון, טיפול ומניעה של מחלות אלה.

בתחום הפטרוכימיה, המחקר של פרוטוזואה שימושי נפט וסיקור. זיהוי נוכחותם של מינים מסוימים יכול לשפוך אור על נוכחות של נפט בשכבת חיפוש זה.

כמו כן, הרכב פרוטוזואה יכול להיות אינדיקציה למצב ההתאוששות של המערכת האקולוגית לאחר אירועי נשפך שמן.

מאידך גיסא, ניהול אוכלוסיות פרוטוזואניות יכול לסייע בביורורציה של גופי מים מזוהמים וקרקעות. היכולת של פרוטוזואה לבלוע חלקיקים מוצקים מאיצה את השפלה של פסולת רעילה סוכנים מסוכנים.

דוגמאות למחקרים שנעשו לאחרונה

גיוון של פרוטוזואה ביערות טרופיים

זה ידוע כי יערות טרופיים יש מגוון גדול של מיני צמחים ובעלי חיים.

במהלך שנת 2017 פרסמו מאהי ומשתפי פעולה את תוצאות פרויקט המחקר שמטרתו לגלות את המגוון הגדול של המיקרואורגניזמים ביער החיים בקנה מידה מיקרוביאלי..

הפרויקט פותח ביערות קוסטה ריקה, פנמה ואקוודור, שם לקחו דגימות של פרחים וליאנים שנפלו על הקרקע. התוצאות הראו כי פרוטוזואה הם הרבה יותר מגוונים מאשר מיקרואורגניזמים היער.

טפילי וירוס פרוטוזואן בבני אדם

האינטראקציה בין טפילים למארחיהם קיבלה תשומת לב רבה מפרוטוזואולוגיה רפואית. עם זאת, ישנם אינטראקציות חדשות שהתגלו כי לסבך את מערכת המחקר ולדרוש מחקר נוסף.

לאחרונה Grybchuk ואח (2017) פרסם נייר זיהוי מספר המשפחה וירוס Totiviridae מעורב פתוגניות מוגברת של הקבוצה trypanosomes החד-תאיות, צמוד הטפיל האנושי לישמניה.

התוצאות מראות מספר וירוסים שלא זוהו בעבר. הם גם מציגים מידע חשוב על מקור, גיוון והפצה של וירוסים בקבוצת פרוטיסטים.

הפניות

  1. Beltran, E. (1941). פליקס דוז'רדן ו"היסטוור "שלו. אינפוסוארים ", 1841. הכומר. Hist. Nat, II. (2 - 3): 221-232, 1941.
  2. Belterán, E. 1979. הערות היסטוריה פרוטוזואולוגיות V. התחיה מחדש של פרוטוזואולוגיה שבעה עשורים פוריים: 1941-1976. מקסיקני. Hist. סינק. ו - Tec., מס '5: 91-114.
  3. Corliss, J.O. (1989). פרוטוזון והתא: סקירה קצרה של המאה העשרים. כתב העת להיסטוריה של הביולוגיה כרך 22, מס '2 עמ'. 307-323.
  4. Grybchuk, D ומשתפי פעולה. (2017). גילוי ויראלי גנטי ב protozoa trypanosomatid עם דגש על קרובי משפחה של הטפיל האנושי לישמניה. PNAS 28: E506-E5015.
  5. Iturbe, U. ו Lazcano, א השיטה הטבעית של השוואת סיווג ותווים אוניברסליים. ב: קונטררס-ראמוס, א, קוובאס-קרדונה, M. ג, Goyenechea, ו Iturbe I. א (עורכים). Systematics, בסיס הידע של המגוון הביולוגי. אוניברסיטת אוטונומית של מדינת Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, מקסיקו.
  6. Leadbeater, B.S.C. ו McCready, S.M.M. הנביאים: נקודות מבט היסטוריות. נערך על ידי Barry S. C. Leadbeater, John C. Green. הדגליות: אחדות, גיוון ואבולוציה.
  7. מאה, פ ומשתפי פעולה. (2017). הטפילים שולטים בקהילות פרוטאיסטיות קרקעיות ביער הגשם הניוטרופי. טבע אקולוגיה ואבולוציה 1 (91): 1-8
  8. Rodríguez, D.J.G, J.L. אוליברס וג'יי ארצ'ה. (2010). אבולוציה של פרוטוזואה. הכומר סאלוד. כרך 32 מס '2: 118-120.
  9. רוטשילד, ל. (2004). דברי פתיחה: פרוטוזואולוגיה (פרוטיסטולוגיה) בשחר המאה ה -21. כתב העת של מיקרוביולוגיה אאוקריוטית 51 (1).