ПРОТОЗООЛОГІЯ: ІСТОРІЯ, ОБЛАСТЬ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ - БІОЛОГІЯ

Protozoología є філією зоології, що вивчає найпростішими, велика і гетерогенна група одноклітинних організмів, мобільних і гетеротрофних. Етимологія цього терміна походить від грецьких слів proto (перший) і зоопарк (тварина). Евглена, Параметрій та Амеба - широко відомі роди мікроорганізмів, вивчені протозоологією.

Визначення протозоології є складним завданням, оскільки визначення об'єкта вивчення цієї галузі знань, тобто найпростіших, з моменту виникнення є спірним питанням.

Euglena gracilis. Евгленофії - це єдині фотосинтетичні найпростіші. Джерело: Елліс О'Нілл, через Wikimedia Commons

Історія цієї дисципліни бере свій початок з другої половини 17 століття, коли мікроскопічний світ став стає видимим для людського ока завдяки винаходу перших оптичних приладів.

Протозоологія вважається інтегративною наукою, яка стосується основних досліджень у сферах систематики, систематики, еволюції, фізіології, екології, молекулярної біології, клітинної біології тощо.

Поки суперечки щодо визначення групи тривають, останні дослідження продовжують вирішувати старі питання, що слугують основою для класифікації. Таким чином, зараз вирішуються дуже актуальні теми, такі як розвідка нафти чи біоремедиація.

Історія

Перші спостереження та описи

Перші спостереження та описи найпростіших приписуються голландському натуралісту А. ван Левенхуку, який побудував прості мікроскопи для спостереження за природним світом протягом другої половини 17 століття.

Живопис А. ван Левенгука, 1686 р. Джерело: Сторінка для автора, див. Вікімедію

Перший систематичний опис найпростіших організмів був зроблений датським ученим О. Ф. Мюллером у 1786 році.

У 1818 році Георг Голдфус запропонував термін «протозой» для групування одноклітинних організмів, що вважаються ним примітивними.

У 1841 р. Дослідження Дюхардіна на саркоді (згодом відомі як протоплазма) дозволили інтерпретувати структуру клітин, що пізніше спростило зрозуміти, що найпростіші є одноклітинними організмами.

У період з 1880 по 1889 р. Отто Бютчлі опублікував три томи про Протозої, які здобули йому кваліфікацію архітектора протозоології, надавши структуру сучасній протозоології.

Протозоологія як дисципліна

У середині 19 століття відбулися важливі події в історії протозоології, які дали визнання та престиж цій галузі зоології.

У 1947 р. В м. Єна (Німеччина) був заснований перший журнал протозоології; Archiv für Protistenkunde. Того ж року в місті Чикаго, США, народилося Протозоологічне товариство. Ще однією важливою подією було проведення Першого міжнародного конгресу протозоології, який відбувся у Празі, Чехословаччина, у 1961 році.

Вдосконалення мікроскопів на початку XX століття збільшило кількість відомих мікроорганізмів і дозволило розширити знання про цю групу організмів.

Створення, диверсифікація та масовізація використання електронних мікроскопів у середині 20 століття сприяли значним успіхам у вивченні систематики, систематики, морфології та фізіології найпростіших.

Найпростіші в перших класифікаціях

Класифікації організмів давньогрецькими філософами не включали мікроскопічні організми. Технології та просування знань призвели до все нових і нових пропозицій щодо класифікації, що супроводжуються невпинним пошуком природної класифікації.

У 1860 році Хогг запропонував Королівству протоктістів групувати примітивні рослини та тварини. Пізніше Геккель (1866) запропонував Королівству Простіста групувати одноклітинні організми.

У 1938 році HF Copeland запропонував використовувати чотири царства: Монера, Протіста, Планта і Анімалія. Королівство Монера групує ціанобактерії та бактерії, які Геккель включив до складу Протіста. Це перегрупування ґрунтувалося на його заплутаному характері, виявленому Чаттоном.

Починаючи з класифікації Коперланда, Р. Р. Уіттакер відокремив гриби від Протіста і створив Королівство грибів, встановивши традиційну класифікацію п'яти королівств.

Уїз у 1977 р. Визнав лише три еволюційні лінії: Архея, Бактерія та Еукарія. Згодом Майр у 1990 році запропонував Домени Прокаріота та Еукаріота.

Маргуліс і Шварц у 1998 р. Знову ввели систему п’яти королівств з двома супер-королівствами.

Класифікації в 21 столітті

Протягом XXI століття з'явилися нові пропозиції щодо класифікації живих істот у невпинному пошуку філогенезу, заснованого на еволюційних зв’язках.

Результати проекту під назвою Каталог життєвої системи (2015) підтримують пропозицію двох супер-царства: Прокаріота та Еукаріота. До першого суперкінства вони включають королівства Архей та Бактерії. У другій вони включають королівства Протіста, Хроміста, Гриби, Планта і Анімалія.

У цій класифікації найпростіші є загальним предком всіх еукаріотів, а не тільки тварин, як було запропоновано спочатку.

Сфери дослідження

Найпростіші як об’єкт дослідження

Найпростіші - еукаріотичні організми. Вони утворені однією клітиною з диференційованим ядром, яка виконує всі функції повноцінного організму.

Їх середній розмір може становити від 2 до 3 мкм до 250 мкм. Однак спіростомун, ресничний протозой, може досягати 3 мм, а спорозоан Porospora gigantea - може вимірювати довжину 16 мм.

Протозої в основному є гетеротрофними і можуть бути фаготрофами, хижаками або детрітіворі. Важливим винятком є Euglenophyceae, єдині фотосинтетичні найпростіші, які отримують свої хлоропласти із захоплених та викривлених зелених водоростей.

Їх розмноження відбувається переважно безстатевим шляхом бінарного поділу або множинного поділу. Однак меншість має статеве розмноження сингамією або аутогамією (злиття гаплоїдних гамет) або обміном генетичним матеріалом (кон'югація).

Вони є рухомими організмами, які мають органи опору, такі як джгутики, вії або псевдоподи. Вони також можуть рухатися за допомогою амебоїдальних рухів, характерних для клітини, що досягаються за рахунок скорочення і розслаблення одного і того ж.

Вони поширені у всіх вологих середовищах на Землі. Наприклад, ми можемо їх знайти серед піщинок на пляжі, в річках, морях, каналізаціях, джерелах, в підстилці лісів, в кишечнику безхребетних і хребетних або в крові людини.

Вони здатні пережити дефіцит вологи; вони мають структури стійкості, які дозволяють закріпитися, поки вони не повернуться в контакт з водним середовищем.

Вони можуть вільно жити або підтримувати симбіотичні стосунки з іншими видами, такими як коменсалізм, взаємолюбство чи паразитизм. Паразити - збудники захворювань у рослин, тварин і людини.

Модельні системи

Найпростіші ідеальні як навчальні моделі, що дозволяють вирішувати різні питання з біології. Деякі характеристики, які роблять їх корисними, такі: короткі часи покоління, велика різноманітність основних властивостей та життєвих циклів, узагальнений географічний розподіл та керована генетика.

Основні дослідження

Протозоологія охоплює вивчення природної історії найпростіших. Сюди входять знання про будову, систематику, поведінку, життєві цикли та фізіологію цих організмів.

Основні екологічні дослідження найпростіших охоплюють динаміку як у особин одного виду, так і між особинами різних видів. Останнє має особливу актуальність завдяки наявності паразитичних найпростіших.

Прикладні дослідження

Протозоологія стосується важливих областей прикладних досліджень у таких різноманітних галузях, як медицина, ветеринарія, нафтохімія, біотехнологія та багато інших, що цікавлять людство.

Протозоологія вивчає найпростіші як збудники захворювань у людей, тварин і рослин. Таким чином, воно перетинається з базовою протозоологією при вивченні природної історії паразитичних найпростіших.

Вона вивчає самі захворювання через знання механізмів колонізації паразитів у здорових господарів, інфекційних процесів, діагностики, лікування та профілактики цих захворювань.

У галузі нафтохімії дослідження найпростіших корисних при розвідці нафти. Виявлення присутності деяких видів може пролити світло на наявність нафти в цьому дослідному шарі.

Так само склад найпростіших може бути показником стану відновлення екосистеми після подій розливу нафти.

З іншого боку, управління протозойськими популяціями може допомогти у біоремедиації забруднених водних об'єктів та ґрунтів. Здатність найпростіших до поглинання твердих частинок прискорює деградацію токсичних відходів та небезпечних агентів.

Останні приклади досліджень

Різноманітність найпростіших у тропічних лісах

Широко відомо, що тропічні ліси мають велике різноманіття видів рослин та тварин.

Протягом 2017 року Махе та його співробітники опублікували результати дослідницького проекту, який мав на меті дізнатися про велике різноманіття лісових мікроорганізмів, які живуть у мікробному масштабі.

Проект був розроблений у лісах Коста-Ріки, Панами та Еквадору, де вони взяли зразки квітів та ліани, що впали на землю. Результати показали, що найпростіші набагато різноманітніші, ніж лісові мікроорганізми.

Паразитичні найпростіші віруси у людини

Взаємодія між паразитами та їх господарями приділяла багато уваги в медичній протозоології. Однак виявлено нові взаємодії, які ускладнюють систему дослідження та вимагають ще більше досліджень.

Нещодавно Грибчук та його співробітники (2017) опублікували роботу, в якій виявлено кілька вірусів родини Totiviridae, пов'язаних із збільшенням патогенності найпростіших з групи трипаносом, пов’язаних із паразитом людини Leishmania.

Результати показують кілька раніше невстановлених вірусів. Вони також представляють важливу інформацію про походження, різноманітність та розповсюдження вірусів у групі протестів.

Список літератури

Белтран, Е. (1941). Фелікс Дюрардін та його «hisoreire naturelle des zoophytes. Інфузорі », 1841. Преподобний соц. Істор. Нац., II. (2-3): 221-232, 1941.
Beltrán, E. 1979. Записки протозоологічної історії V. Відродження протозоології семи родючих люстрацій: 1941-1976. Мексика. Істор. Наука. і Тес., № 5: 91-114.
Corliss, JO (1989). Протозон та клітина: короткий огляд ХХ століття. Журнал історії біології, т. 22, № 2 с. 307-323.
Грибчук, Д та ін. (2017). Відкриття вірусів та різноманітність у трипаносоматидних найпростіших з акцентом на родичів людського паразита Лейшманії. PNAS 28: E506-E5015.
Ітурбе, У. та Ласкано, А. Природний метод класифікації та характеристики універсального порівняння. У: Контрерас-Рамос, А., Куевас-Кардона, МС, Гоєнечея, І. та Ітурбе У., (ред.). Систематика, база знань про біорізноманіття. Автономний університет штату Ідальго, 2007. Пачука, Ідальга, Мексика.
Leadbeater, BSC та McCready, SMM Фагелати: історичні перспективи. під редакцією Barry SC Leadbeater, John C. Green. Жгутики: єдність, різноманітність та еволюція.
Mahé, F. та ін. (2017). Паразити домінують у високорозвинених ґрунтових протистських спільнотах у неотропічних тропічних лісах. Екологія природи та еволюція 1 (91): 1-8
Родрігес, DJG, Дж. Л. Оліварес та Дж. Аресе. (2010). Еволюція найпростіших. Преподобний Салюд Анім. Т. 32 № 2: 118-120.
Ротшильд, LJ (2004). Вступне зауваження: Протозоологія (протістологія) на зорі 21 століття. Журнал еукаріотичної мікробіології 51 (1).

ПРОТОЗООЛОГІЯ: ІСТОРІЯ, ОБЛАСТЬ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025