معلومة

23.3: مجموعات من المحتجين - علم الأحياء

23.3: مجموعات من المحتجين - علم الأحياء


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.

مهارات التطوير

  • وصف الكائنات الأولية الممثلة من كل من المجموعات الفائقة الست المعترف بها حاليًا من حقيقيات النوى
  • تحديد العلاقات التطورية للنباتات والحيوانات والفطريات ضمن المجموعات الست الكبرى المعترف بها حاليًا من حقيقيات النوى

على مدى عدة عقود ، تم تفكيك مملكة بروتيستا لأن تحليلات التسلسل كشفت عن علاقات وراثية جديدة (وبالتالي تطورية) بين هذه حقيقيات النوى. علاوة على ذلك ، فإن الطلائعيات التي تظهر سمات شكلية متشابهة ربما تكون قد طورت هياكل مماثلة بسبب ضغوط انتقائية مماثلة - وليس بسبب سلف مشترك حديث. هذه الظاهرة تسمى تطور متقاربة، هو أحد الأسباب التي تجعل تصنيف البروتينات الأولية أمرًا صعبًا للغاية. يقوم مخطط التصنيف الناشئ بتجميع نطاق Eukaryota بأكمله في ست "مجموعات عملاقة" تحتوي على جميع الطلائعيات بالإضافة إلى الحيوانات والنباتات والفطريات التي تطورت من سلف مشترك (الشكل ( PageIndex {1} )). يُعتقد أن المجموعات الفائقة أحادية النمط ، مما يعني أن جميع الكائنات الحية داخل كل مجموعة عظمى يُعتقد أنها تطورت من سلف واحد مشترك ، وبالتالي فإن جميع الأعضاء أكثر ارتباطًا ببعضهم البعض بخلاف الكائنات الحية خارج تلك المجموعة. لا يزال هناك نقص في الأدلة على أحادي بعض المجموعات.

لا يزال تصنيف حقيقيات النوى في حالة تغير مستمر ، ويمكن تعديل المجموعات الفائقة الست أو استبدالها بتسلسل هرمي أكثر ملاءمة حيث تتراكم البيانات الجينية والصرفية والبيئية. ضع في اعتبارك أن مخطط التصنيف المقدم هنا هو مجرد واحدة من عدة فرضيات ، وأن العلاقات التطورية الحقيقية لم يتم تحديدها بعد. عند التعرف على الطلائعيات ، من المفيد التركيز بشكل أقل على التسميات والمزيد على القواسم المشتركة والاختلافات التي تحدد المجموعات نفسها.

Excavata

العديد من الأنواع الأولية المصنفة في المجموعة الفائقة Excavata هي كائنات غير متناظرة وحيدة الخلية مع أخدود تغذية "محفور" من جانب واحد. تشمل هذه المجموعة الفائقة الحيوانات المفترسة غيرية التغذية وأنواع التمثيل الضوئي والطفيليات. مجموعاتها الفرعية هي الدبلوماسيون ، الباراباساليد ، والأوجلينوزوان.

دبلوموناد

من بين Excavata يوجد الدبلوماسيون ، والتي تشمل الطفيليات المعوية ، جيارديا لامبليا (الشكل ( PageIndex {2} )). حتى وقت قريب ، كان يعتقد أن هؤلاء المحتجين يفتقرون إلى الميتوكوندريا. منذ ذلك الحين تم تحديد العضيات المتبقية من الميتوكوندريا ، والتي تسمى ميتوسومات ، في الدبلوماسيين ، ولكن هذه الجسيمات غير وظيفية بشكل أساسي. توجد الديبلوموناد في البيئات اللاهوائية وتستخدم مسارات بديلة ، مثل تحلل السكر ، لتوليد الطاقة. تحتوي كل خلية دبلوماسية على نواتين متطابقتين وتستخدم عدة سوط للتنقل.

باراباساليدس

تُظهر مجموعة Excavata الفرعية الثانية ، وهي parabasalids ، الميتوكوندريا شبه الوظيفية. في الأجسام المكافئة ، تعمل هذه الهياكل بشكل لا هوائي وتسمى هيدروجينوسومات لأنها تنتج غاز الهيدروجين كمنتج ثانوي. تتحرك Parabasalids مع تموج الأسواط والغشاء. المشعرات المهبلية، وهو باراباساليد الذي يسبب مرضًا ينتقل عن طريق الاتصال الجنسي لدى البشر ، يستخدم هذه الآليات للعبور عبر المسالك البولية التناسلية للذكور والإناث. تي. المهبل يسبب داء التريكاموناس ، والذي يظهر في ما يقدر بنحو 180 مليون حالة في جميع أنحاء العالم كل عام. في حين أن الرجال نادرًا ما تظهر عليهم الأعراض أثناء الإصابة بهذا البروتستانت ، فقد تصبح النساء المصابات أكثر عرضة للإصابة بعدوى ثانوية بفيروس نقص المناعة البشرية (HIV) وقد يكونون أكثر عرضة للإصابة بسرطان عنق الرحم. المرأة الحامل المصابة تي. المهبل معرضة لخطر متزايد من حدوث مضاعفات خطيرة ، مثل الولادة المبكرة.

Euglenozoans

يشمل Euglenozoans الطفيليات ، الكائنات غيرية التغذية ، ذاتية التغذية ، والتغذية المختلطة ، يتراوح حجمها من 10 إلى 500 ميكرومتر. تتحرك اليوجلينيدات عبر موائلها المائية باستخدام سوطين طويلين يوجههما نحو مصادر الضوء التي يستشعرها عضو بدائي في العين يسمى نقطة العين. الجنس المألوف ، يوجلينا، يشمل بعض أنواع التغذية المختلطة التي تعرض قدرة التمثيل الضوئي فقط عند وجود الضوء. في الظلام ، والبلاستيدات الخضراء يوجلينا تتقلص وتتوقف مؤقتًا عن العمل ، وبدلاً من ذلك تأخذ الخلايا العناصر الغذائية العضوية من بيئتها.

الطفيلي البشري المثقبية البروسية، ينتمي إلى مجموعة فرعية مختلفة من Euglenozoa ، kinetoplastids. تمت تسمية المجموعة الفرعية kinetoplastid على اسم kinetoplast ، وهي كتلة DNA محمولة داخل ميتوكوندريا مفردة كبيرة الحجم تمتلكها كل من هذه الخلايا. تتضمن هذه المجموعة الفرعية العديد من الطفيليات ، والتي تسمى مجتمعة المثقبيات ، والتي تسبب أمراضًا مدمرة للإنسان وتصيب أنواعًا من الحشرات خلال جزء من دورة حياتها. تي. بروسي يتطور في أمعاء ذبابة التسي تسي بعد أن يعض الذبابة شخصًا مصابًا أو مضيفًا ثدييًا آخر. ينتقل الطفيل بعد ذلك إلى الغدد اللعابية للحشرات لينتقل إلى إنسان أو حيوان ثديي آخر عندما تستهلك ذبابة التسي تسي المصابة وجبة دم أخرى. تي. بروسي شائع في وسط أفريقيا وهو العامل المسبب لمرض النوم الأفريقي ، وهو مرض مرتبط بالإرهاق المزمن الشديد والغيبوبة ، ويمكن أن يكون قاتلاً إذا تُرك دون علاج.

تشير الأدلة الحالية إلى أن الأنواع المصنفة على أنها كرومالفولات مشتقة من سلف مشترك اجتاح خلية طحالب حمراء ضوئية ، والتي هي نفسها قد طورت بالفعل البلاستيدات الخضراء من علاقة تعايش داخلي مع بدائيات النوى الضوئية. لذلك ، يُعتقد أن سلف الكرومالفولات نتج عن حدث تعايش داخلي ثانوي. ومع ذلك ، يبدو أن بعض الكرومالفولات قد فقدت عضيات بلاستيد مشتقة من الطحالب الحمراء أو تفتقر إلى الجينات البلاستيدية تمامًا. لذلك ، يجب اعتبار هذه المجموعة الفائقة مجموعة عمل قائمة على فرضية قابلة للتغيير. تشتمل مركبات الكرومالفولات على كائنات حية ضوئية مهمة جدًا ، مثل الدياتومات ، والطحالب البنية ، وعوامل الأمراض الهامة في الحيوانات والنباتات. يمكن تقسيم الكرومالفولات إلى الحويصلات الهوائية والستيرامينوبلات.

الحويصلات الهوائية: Dinoflagellates ، Apicomplexians ، و Ciliates

تدعم مجموعة كبيرة من البيانات أن الحويصلات الهوائية مشتقة من سلف مشترك. تمت تسمية الحويصلات الهوائية بسبب وجود الحويصلات الهوائية ، أو كيس مغلق بغشاء ، تحت غشاء الخلية. الوظيفة الدقيقة للحويصلات الهوائية غير معروفة ، لكنها قد تكون متورطة في تنظيم التناضح. يتم تصنيف الحويصلات الهوائية أيضًا إلى بعض من الطلائعيات الأكثر شهرة: الدينوفلاجيلات ، و apicomplexans ، و ciliates.

تظهر Dinoflagellates تنوعًا مورفولوجيًا واسعًا ويمكن أن تكون ضوئية أو غيرية التغذية أو مختلطة التغذية. يتم تغليف العديد من دينوفلاجيلات بألواح متشابكة من السليلوز. يتناسب سوطان عموديان مع الأخاديد بين ألواح السليلوز ، مع سوط يمتد طوليًا والآخر يحيط بالأسوط (الشكل ( PageIndex {4} )). معًا ، تساهم السوط في حركة الغزل المميزة للدينوفلاجيلات. توجد هذه الطلائعيات في موائل المياه العذبة والبحرية ، وهي مكونة من العوالق ، وهي كائنات مجهرية نموذجية تنجرف عبر الماء وتعمل كمصدر غذائي حاسم للكائنات المائية الأكبر حجمًا.

بعض دينوفلاجيلات تولد ضوءًا ، يسمى تلألؤ بيولوجيًا ، عندما تتعرض للاضطراب أو الإجهاد. يمكن لأعداد كبيرة من الدينوفلاجيلات البحرية (بلايين أو تريليونات الخلايا لكل موجة) أن تشع الضوء وتتسبب في وميض موجة متكسرة كاملة أو تأخذ لونًا أزرق لامعًا (الشكل ( PageIndex {5} )). بالنسبة لما يقرب من 20 نوعًا من السوطيات البحرية ، يمكن للانفجارات السكانية (وتسمى أيضًا الإزهار) خلال أشهر الصيف أن تلون المحيط بلون أحمر موحل. تسمى هذه الظاهرة بالمد الأحمر ، وهي ناتجة عن وفرة الأصباغ الحمراء الموجودة في بلاستيدات دينوفلاجيلات. بكميات كبيرة ، تفرز هذه الأنواع من دينوفلاجيلات سمًا خانقًا يمكن أن يقتل الأسماك والطيور والثدييات البحرية. يمكن أن يكون المد الأحمر ضارًا بشكل كبير لمصايد الأسماك التجارية ، وقد يصاب البشر الذين يستهلكون هذه الطفيليات بالتسمم.

سميت الطلائعيات apicomplexan بهذا الاسم لأن الأنابيب الدقيقة والفيبرين والفجوات موزعة بشكل غير متماثل في أحد طرفي الخلية في بنية تسمى مجمع قمي (الشكل ( PageIndex {6} )). المركب القمي متخصص لدخول وإصابة الخلايا المضيفة. في الواقع ، جميع اللقمات طفيلية. تشمل هذه المجموعة الجنس المتصورةالتي تسبب الملاريا لدى البشر. تعد دورات حياة Apicomplexan معقدة ، وتتضمن العديد من المضيفين ومراحل التكاثر الجنسي واللاجنسي.

الشركات العملاقة ، والتي تشمل باراميسيوم و رباعية الغشاء، هي مجموعة من الطلائعيات يبلغ طولها 10 إلى 3000 ميكرومتر مغطاة بصفوف أو خصلات أو حلزونات من أهداب صغيرة. عن طريق ضرب أهدابهم بشكل متزامن أو في موجات ، يمكن للهدب تنسيق الحركات الموجهة وابتلاع جزيئات الطعام. بعض الشركات العملاقة لديها هياكل مدمجة قائمة على الأهداب تعمل مثل المجاذيف أو الممرات أو الزعانف. كما أن Ciliates محاطة بحبيبات توفر الحماية دون المساس بخفة الحركة. الجنس باراميسيوم يشمل الطفيليات التي نظمت أهدابها في فم بدائي يشبه الصفيحة ، يسمى الأخدود الفموي ، والذي يستخدم لالتقاط البكتيريا وهضمها (الشكل ( PageIndex {7} )). يدخل الطعام المأخوذ في تجويف الفم إلى فجوة الطعام ، حيث يتحد مع الإنزيمات الهاضمة. يتم طرد جزيئات النفايات بواسطة حويصلة خارجية تندمج في منطقة معينة على غشاء الخلية ، تسمى المسام الشرجية. بالإضافة إلى الجهاز الهضمي القائم على فجوة ، باراميسيوم يستخدم أيضًا فجوات مقلصة ، وهي حويصلات تنظيمية تملأ بالماء عند دخولها إلى الخلية عن طريق التناضح ثم تتقلص لعصر الماء من الخلية.

ارتباط بالتعلم

شاهد فيديو الفجوة الانقباضية لـ باراميسيوم طرد الماء للحفاظ على توازن الخلية تناضحيًا.

باراميسيوم لها نواتان ، نواة كبيرة ونواة صغيرة ، في كل خلية. النواة الدقيقة ضرورية للتكاثر الجنسي ، في حين أن النواة الكبيرة توجه الانشطار الثنائي اللاجنسي وجميع الوظائف البيولوجية الأخرى. عملية التكاثر الجنسي في باراميسيوم يؤكد على أهمية النواة الدقيقة لهؤلاء المحتجين. باراميسيوم ومعظم الشركات العملاقة الأخرى تتكاثر جنسيًا عن طريق الاقتران. تبدأ هذه العملية عند نوعين مختلفين من التزاوج باراميسيوم قم بإجراء اتصال جسدي وانضم إلى جسر حشوي (الشكل ( PageIndex {8} )). ثم تخضع النواة الميكروية ثنائية الصبغية في كل خلية للانقسام الاختزالي لإنتاج أربعة نوى أحادية العدد. ثلاثة من هذه تتحلل في كل خلية ، تاركا نواة واحدة تخضع بعد ذلك للانقسام ، وتولد نواتين أحاديتين الصبغيات. تتبادل الخلايا كل واحدة من هذه النوى الفردية وتبتعد عن بعضها البعض. تحدث عملية مماثلة في البكتيريا التي تحتوي على البلازميدات. يولد اندماج النوى المجهرية أحادية الصيغة الصبغية نواة جديدة ثنائية الصبغيات تمامًا في كل خلية مقترنة. تخضع هذه النواة الأولية لثلاث جولات من الانقسام الفتيلي لإنتاج ثماني نسخ ، وتتفكك النواة الكبيرة الأصلية. أربعة من الثمانية نوى ما قبل النوى تصبح نوى دقيقة كاملة ، بينما تؤدي الأربعة الأخرى جولات متعددة من تكرار الحمض النووي وتستمر لتصبح نوى كبيرة جديدة. ثم ينتج عن قسمين من الخلايا أربعة خلايا جديدة باراميسيا من كل خلية اقتران أصلية.

اتصال فني

يمارس

أي من العبارات التالية خاطئة عن التكاثر الجنسي؟

  1. النوى الكبيرة مشتقة من النوى الصغيرة.
  2. يحدث كل من الانقسام والانقسام الاختزالي أثناء التكاثر الجنسي.
  3. يقوم الزوج المقترن بمبادلة النوى الكبيرة.
  4. ينتج كل والد أربع خلايا ابنة.

Stramenopiles: الدياتومات والطحالب البنية والطحالب الذهبية والأوميسيتات

المجموعة الفرعية الأخرى من الكرومالفولات ، سترامينوبلات ، تشمل الطحالب البحرية التمثيل الضوئي والطلائع غير المتجانسة. السمة الموحدة لهذه المجموعة هي وجود سوط محكم أو "مشعر". تحتوي العديد من سترامينوبيلس أيضًا على سوط إضافي يفتقر إلى الإسقاطات الشبيهة بالشعر (الشكل ( PageIndex {9} )). يتراوح حجم أعضاء هذه المجموعة الفرعية من الدياتومات أحادية الخلية إلى عشب البحر الضخم ومتعدد الخلايا.

الدياتومات عبارة عن طليعات ضوئية أحادية الخلية تغلف نفسها بجدران خلوية زجاجية منقوشة بشكل معقد تتكون من ثاني أكسيد السيليكون في مصفوفة من الجسيمات العضوية (الشكل ( PageIndex {10} )). هذه الطلائعيات هي أحد مكونات المياه العذبة والعوالق البحرية. تتكاثر معظم أنواع الدياتومات لاجنسيًا ، على الرغم من وجود بعض حالات التكاثر الجنسي والتكاثر الأبواغ أيضًا. تعرض بعض الدياتومات شقًا في قشرة السيليكا ، يُطلق عليه اسم رافع. من خلال طرد تيار من عديدات السكاريد المخاطية من الرفاء ، يمكن أن يلتصق الدياتوم بالأسطح أو يدفع نفسه في اتجاه واحد.

خلال فترات توافر المغذيات ، تتكاثر مجموعات الدياتوم إلى أعداد أكبر مما يمكن أن تستهلكه الكائنات المائية. تموت الدياتومات الزائدة وتغرق في قاع البحر حيث لا يمكن الوصول إليها بسهولة عن طريق سابروبس التي تتغذى على الكائنات الميتة. ونتيجة لذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون الذي استهلكته الدياتومات ودمجها في خلاياها أثناء عملية التمثيل الضوئي لا يعود إلى الغلاف الجوي. بشكل عام ، توصف هذه العملية التي يتم من خلالها نقل الكربون في أعماق المحيط بالمضخة البيولوجية للكربون ، لأنه يتم "ضخ" الكربون إلى أعماق المحيطات حيث يتعذر الوصول إليه في الغلاف الجوي باعتباره ثاني أكسيد الكربون. تعد مضخة الكربون البيولوجية مكونًا مهمًا في دورة الكربون التي تحافظ على مستويات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

مثل الدياتومات ، الطحالب الذهبية أحادية الخلية إلى حد كبير ، على الرغم من أن بعض الأنواع يمكن أن تشكل مستعمرات كبيرة. ينتج لونها الذهبي المميز عن استخدامها المكثف للكاروتينات ، وهي مجموعة من أصباغ التمثيل الضوئي ذات اللون الأصفر أو البرتقالي بشكل عام. توجد الطحالب الذهبية في كل من بيئات المياه العذبة والبحرية ، حيث تشكل جزءًا كبيرًا من مجتمع العوالق.

الطحالب البنية هي كائنات بحرية متعددة الخلايا تُعرف بالعامية باسم الأعشاب البحرية. عشب البحر العملاق هو نوع من الطحالب البنية. طورت بعض الطحالب البنية أنسجة متخصصة تشبه النباتات الأرضية ، مع حواجز شبيهة بالجذور ، وخطوط تشبه الجذع ، وشفرات تشبه الأوراق قادرة على التمثيل الضوئي. إن شقوق أعشاب البحر العملاقة هائلة ، وتمتد في بعض الحالات إلى 60 مترًا. توجد مجموعة متنوعة من دورات حياة الطحالب ، ولكن الأكثر تعقيدًا هو تناوب الأجيال ، حيث تشتمل كل من المراحل أحادية الصيغة الصبغية والمزدوجة الصبغية على تعدد الخلايا. قارن دورة الحياة هذه بدورة حياة البشر ، على سبيل المثال. تتحد الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية التي ينتجها الانقسام الاختزالي (الحيوانات المنوية والبويضة) في الإخصاب لتكوين زيجوت ثنائي الصبغة يخضع لعدة جولات من الانقسام الفتيلي لإنتاج جنين متعدد الخلايا ثم جنين. ومع ذلك ، فإن الحيوانات المنوية والبويضة نفسها لا تصبح أبدًا كائنات متعددة الخلايا. تطورت النباتات الأرضية أيضًا بتناوب الأجيال. في جنس الطحالب البنية لاميناريا، تتطور الأبواغ أحادية الصيغة الصبغية إلى مشيجيات متعددة الخلايا ، والتي تنتج أمشاج أحادية الصبغيات تتحد لإنتاج كائنات ثنائية الصبغيات تصبح بعد ذلك كائنات متعددة الخلايا ذات بنية مختلفة عن الشكل الأحادي (الشكل ( فهرس الصفحة {11} )). تقوم بعض الكائنات الحية الأخرى بأداء تناوب الأجيال التي يبدو فيها كل من الأشكال الفردية والمزدوجة الصبغيات متماثلين.

اتصال فني

يمارس

أي من العبارات التالية خاطئة عن دورة حياة Laminaria؟

  1. 1n تتشكل الأبواغ الحيوانية في sporangia.
  2. البوغ هو نبات 2n.
  3. المشيمة ثنائية الصبغيات.
  4. كل من مراحل الطور المشيجي والطور البوغي متعدد الخلايا.

تم تسمية قوالب الماء ، الفطريات البيض ("فطر البيض") ، بناءً على شكلها الشبيه بالفطريات ، لكن البيانات الجزيئية أظهرت أن قوالب الماء لا ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالفطريات. تتميز الفطريات البيض بجدار خلوي قائم على السليلوز وشبكة واسعة من الخيوط التي تسمح بامتصاص المغذيات. كأبواغ ثنائية الصبغيات ، فإن العديد من الفطريات لها سوطان موجهان بشكل معاكس (أحدهما مشعر والآخر أملس) للحركة. البويضات غير اصطناعية وتشمل العديد من السابروبس والطفيليات. تظهر العصارات على شكل زوائد بيضاء على الكائنات الميتة (FIgure ( PageIndex {12} )). معظم الفطريات المائية هي نباتات مائية ، لكن بعضها يتطفل على النباتات الأرضية. أحد مسببات الأمراض النباتية إنفستان فيتوفثورا، العامل المسبب لمرض اللفحة المتأخرة في البطاطس ، كما حدث في مجاعة البطاطس الأيرلندية في القرن التاسع عشر.

ريزاريا

تشتمل مجموعة Rhizaria الفائقة على العديد من الأميبات ، ومعظمها لها أرجل زائفة تشبه الخيوط أو تشبه الإبرة (الشكل ( PageIndex {13} )). وظيفة الأرجل الكاذبة لاحتجاز جزيئات الطعام وابتلاعها وتوجيه الحركة في الطلائعيات الجذرية. تنطلق هذه الأرجل الكاذبة إلى الخارج من أي مكان على سطح الخلية ويمكن أن ترتكز على ركيزة. ثم ينقل الطليعة السيتوبلازم إلى الجسم الكاذب ، وبالتالي تحريك الخلية بأكملها. يستخدم هذا النوع من الحركة ، المسمى التدفق السيتوبلازمي ، من قبل عدة مجموعات متنوعة من الطلائعيات كوسيلة للتنقل أو كطريقة لتوزيع العناصر الغذائية والأكسجين.

ارتباط بالتعلم

ألق نظرة على هذا الفيديو لمشاهدة تدفق السيتوبلازم في طحلب أخضر.

فورمس

Foraminiferans ، أو الثقوب ، هي طلائع أحادية الخلية غير متجانسة ، يتراوح طولها من 20 ميكرومترًا إلى عدة سنتيمترات تقريبًا ، وتشبه أحيانًا القواقع الصغيرة (الشكل ( PageIndex {14} )). كمجموعة ، تظهر الثقوب قذائف مسامية ، تسمى الاختبارات التي يتم بناؤها من مواد عضوية مختلفة وعادة ما تكون صلبة بكربونات الكالسيوم. قد تحتوي الاختبارات على طحالب ضوئية يمكن أن تحصدها الثقوب من أجل التغذية. تمتد Foram pseudopodia عبر المسام وتسمح للحفر بالحركة والتغذية وجمع مواد بناء إضافية. عادة ، ترتبط الثقوب بالرمل أو الجسيمات الأخرى في الموائل البحرية أو المياه العذبة. المنخربات مفيدة أيضًا كمؤشرات للتلوث والتغيرات في أنماط الطقس العالمية.

راديولاريون

يُظهر النوع الفرعي الثاني من Rhizaria ، وهو Radiolarians ، واجهات خارجية معقدة من السيليكا الزجاجية مع تناظر نصف قطري أو ثنائي (الشكل ( PageIndex {15} )). الأرجل الكاذبة التي تشبه الإبرة مدعومة بأنابيب دقيقة تشع إلى الخارج من أجسام الخلايا لهذه الطلائعيات وتعمل على التقاط جزيئات الطعام. تغرق قذائف الراديولاريا الميتة في قاع المحيط ، حيث يمكن أن تتراكم في أعماق تصل إلى 100 متر. تنتشر المواد الراديولية المحفوظة والمرسوبة في السجل الأحفوري.

أرشيبلاستيدا

يتم تضمين الطحالب الحمراء والطحالب الخضراء في المجموعة الفائقة Archaeplastida. كان من سلف مشترك لهؤلاء الطلائعيات أن نباتات الأرض تطورت ، حيث تم العثور على أقرب أقربائها في هذه المجموعة. تدعم الأدلة الجزيئية أن جميع الأركيبلاستيدا ينحدرون من علاقة تعايش جواني بين أولية متغايرة التغذية والبكتيريا الزرقاء. تشمل الطحالب الحمراء والخضراء الأشكال أحادية الخلية ومتعددة الخلايا والمستعمرة.

الطحالب الحمراء

الطحالب الحمراء ، أو نباتات الرودوفيت ، هي في الأساس متعددة الخلايا ، وتفتقر إلى الأسواط ، وتتراوح في الحجم من الطحالب المجهرية ، وحيدة الخلية إلى الأشكال الكبيرة متعددة الخلايا المجمعة في فئة الأعشاب البحرية غير الرسمية. دورة حياة الطحالب الحمراء هي تناوب الأجيال. تحتوي بعض أنواع الطحالب الحمراء على phycoerythrins ، أصباغ ملحقة ضوئية ذات لون أحمر وتتفوق على اللون الأخضر للكلوروفيل ، مما يجعل هذه الأنواع تظهر كظلال متفاوتة من اللون الأحمر. الطفيليات الأخرى المصنفة على أنها طحالب حمراء تفتقر إلى phycoerythrins وهي طفيليات. تنتشر الطحالب الحمراء في المياه الاستوائية حيث تم اكتشافها على عمق 260 مترًا. توجد طحالب حمراء أخرى في بيئات الأرض أو المياه العذبة.

الطحالب الخضراء: Chlorophytes و Charophytes

أكثر مجموعات الطحالب وفرة هي الطحالب الخضراء. تُظهر الطحالب الخضراء سمات مشابهة لنباتات الأرض ، لا سيما من حيث بنية البلاستيدات الخضراء. إن مشاركة هذه المجموعة من الطلائعيات في سلف مشترك حديث نسبيًا مع نباتات أرضية أمر مدعوم جيدًا. تنقسم الطحالب الخضراء إلى كلوروفيتات ونباتات شاروفيت. تعتبر نباتات تشاروفيت أقرب الأقارب الأحياء لنباتات الأرض وتشبههم في التشكل والاستراتيجيات الإنجابية. تعتبر نباتات Charophytes شائعة في الموائل الرطبة ، وغالبًا ما يشير وجودها إلى وجود نظام بيئي صحي.

تظهر نباتات الكلوروفيت تنوعًا كبيرًا في الشكل والوظيفة. تعيش الكلوروفيتات بشكل أساسي في المياه العذبة والتربة الرطبة ، وهي مكون شائع للعوالق. كلاميدوموناس عبارة عن نبتة كلوروفيت بسيطة أحادية الخلية ذات شكل كمثرى الشكل واثنان من الأسواط الأمامية المتعارضة التي توجه هذا الطليعة نحو الضوء الذي تشعر به نقطة عينها. تظهر أنواع نبات الكلوروفيت الأكثر تعقيدًا أمشاج أحادية العدد وجراثيم تشبه كلاميدوموناس.

الكلوروفيت فولفوكس هو أحد الأمثلة القليلة للكائن الاستعماري ، الذي يتصرف في بعض النواحي كمجموعة من الخلايا الفردية ، ولكن بطرق أخرى مثل الخلايا المتخصصة لكائن متعدد الخلايا (الشكل ( PageIndex {16} )). فولفوكس تحتوي المستعمرات على 500 إلى 60.000 خلية ، لكل منها سوطان ، داخل مصفوفة كروية مجوفة تتكون من إفراز بروتين سكري هلامي. فرد فولفوكس تتحرك الخلايا بطريقة منسقة ومترابطة بواسطة الجسور السيتوبلازمية. يتكاثر عدد قليل فقط من الخلايا لإنشاء مستعمرات ابنة ، وهو مثال على تخصص الخلية الأساسي في هذا الكائن الحي.

كائنات حية متعددة الخلايا ، مثل خس البحر ، أولفا، يتم تمثيلها بين الكلوروفيت. بالإضافة إلى ذلك ، توجد بعض أنواع الكلوروفيت كخلايا مفردة كبيرة متعددة النوى. الأنواع في الجنس Caulerpa تظهر أوراق شجر سرخس مفلطحة ويمكن أن تصل أطوالها إلى 3 أمتار (الشكل ( PageIndex {17} )). Caulerpa تخضع الأنواع للانقسام النووي ، لكن خلاياها لا تكمل الحركة الخلوية ، وتبقى بدلاً من ذلك كخلايا مفردة ضخمة ومتقنة.

الأميبوزوا

تظهر الأميبات بشكل مميز كاذبًا يمتد مثل الأنابيب أو الفصوص المسطحة ، بدلاً من الأرجل الكاذبة الشبيهة بالشعر للأميبا الجذرية (الشكل ( فهرس الصفحة {18} )). تشمل Amoebozoa عدة مجموعات من الكائنات أحادية الخلية الشبيهة بالأميبا والتي تعيش بحرية أو طفيليات.

قوالب الوحل

مجموعة فرعية من الأميبوزوان ، قوالب الوحل ، لها العديد من أوجه التشابه المورفولوجية مع الفطريات التي يعتقد أنها نتيجة للتطور المتقارب. على سبيل المثال ، في أوقات الإجهاد ، تتطور بعض قوالب الوحل إلى أجسام مثمرة مولدة للأبواغ ، مثل الفطريات إلى حد كبير.

يتم تصنيف قوالب الوحل على أساس دورات حياتها إلى أنواع متصورة أو خلوية. تتكون قوالب الوحل البلازمية من خلايا كبيرة متعددة النوى وتتحرك على طول الأسطح مثل فقاعة غير متبلورة من الوحل أثناء مرحلة التغذية (الشكل ( PageIndex {19} )). يتم رفع جزيئات الطعام وابتلاعها في قالب السلايم أثناء انزلاقه على طول. عند النضج ، يأخذ البلازموديوم مظهرًا يشبه الشبكة مع القدرة على تكوين أجسام مثمرة ، أو سبورانجيا ، في أوقات الإجهاد. يتم إنتاج أبواغ Haploid عن طريق الانقسام الاختزالي داخل sporangia ، ويمكن أن تنتشر الأبواغ عبر الهواء أو الماء لتهبط في بيئات أكثر ملاءمة. في حالة حدوث ذلك ، تنبت الجراثيم لتشكل خلايا أحادية الصيغة الصبغية أو السوطية التي يمكن أن تتحد مع بعضها البعض وتنتج قالب طين زيجوتيك ثنائي الصيغة الصبغية لإكمال دورة الحياة.

تعمل قوالب الوحل الخلوية كخلايا أميبية مستقلة عندما تكون العناصر الغذائية وفيرة (الشكل ( فهرس الصفحة {20} )). عندما ينضب الطعام ، تتراكم قوالب الوحل الخلوية على بعضها البعض في كتلة من الخلايا تتصرف كوحدة واحدة ، تسمى سبيكة. تساهم بعض الخلايا في البزاقة في ظهور ساق يبلغ قطرها 2 - 3 ملليمترات ، وتجف وتموت في هذه العملية. تشكل الخلايا الموجودة أعلى الساق جسمًا مثمرًا لاجنسيًا يحتوي على جراثيم أحادية العدد. كما هو الحال مع قوالب الوحل البلازمية ، تنتشر الجراثيم ويمكن أن تنبت إذا هبطت في بيئة رطبة. جنس تمثيلي واحد من قوالب الوحل الخلوية ديكتيوستيليوم، والتي توجد عادة في التربة الرطبة للغابات.

ارتباط بالتعلم

شاهد هذا الموقع لمشاهدة تكوين الجسم الثمرى بواسطة قالب سلايم خلوى.

أوبيثوكونتا

تشمل الأنواع opisthokonts السوطيات الشبيهة بالحيوان ، والتي يُعتقد أنها تشبه السلف المشترك للإسفنج ، وفي الواقع ، جميع الحيوانات. تشتمل السوطيات المنتمية على أشكال وحيدة الخلية واستعمارية ، ويبلغ عددها حوالي 244 نوعًا موصوفًا. تُظهر هذه الكائنات سوطًا قميًا واحدًا محاطًا بطوق مقلص مكون من ميكروفيلي. يستخدم الطوق آلية مماثلة للإسفنج لتصفية البكتيريا من ابتلاع المادة الأولية. تم التعرف على مورفولوجيا السوطيات القمعية في وقت مبكر على أنها تشبه خلايا طوق الإسفنج ، مما يشير إلى وجود علاقة محتملة مع الحيوانات.

تشكل Mesomycetozoa مجموعة صغيرة من الطفيليات ، بشكل أساسي من الأسماك ، وشكل واحد على الأقل يمكن أن يتطفل على البشر. دورات حياتهم غير مفهومة بشكل جيد. تحظى هذه الكائنات بأهمية خاصة ، لأنها تبدو مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالحيوانات. في الماضي ، تم تجميعهم مع الفطريات والمتظاهرين الآخرين بناءً على مورفولوجيتهم.

ملخص

لا تزال عملية تصنيف المحتجين إلى مجموعات ذات مغزى مستمرة ، لكن البيانات الجينية في العشرين عامًا الماضية أوضحت العديد من العلاقات التي كانت غير واضحة أو خاطئة سابقًا. وجهة نظر الأغلبية في الوقت الحاضر هي ترتيب جميع حقيقيات النوى في ست مجموعات فائقة: Excavata و Chromalveolata و Rhizaria و Archaeplastida و Amoebozoa و Opisthokonta. الهدف من مخطط التصنيف هذا هو إنشاء مجموعات من الأنواع مشتقة جميعها من سلف مشترك. في الوقت الحاضر ، يتم دعم الشكل الأحادي لبعض المجموعات العملاقة بشكل أفضل من خلال البيانات الجينية أكثر من غيرها. على الرغم من وجود تباين هائل داخل المجموعات الفائقة ، يمكن تحديد القواسم المشتركة على المستويات المورفولوجية والفسيولوجية والبيئية.

اتصالات فنية

[رابط] أي من العبارات التالية حول باراميسيوم التكاثر الجنسي خاطئ؟

  1. النوى الكبيرة مشتقة من النوى الصغيرة.
  2. يحدث كل من الانقسام والانقسام الاختزالي أثناء التكاثر الجنسي.
  3. يقوم الزوج المقترن بمبادلة النوى الكبيرة.
  4. ينتج كل والد أربع خلايا ابنة.

[رابط] ج

[رابط] أي من العبارات التالية حول لاميناريا دورة الحياة خاطئة؟

  1. 1ن تتشكل الأبواغ الحيوانية في sporangia.
  2. البوغ هو 2 ن مصنع.
  3. المشيمة ثنائية الصبغيات.
  4. كل من مراحل الطور المشيجي والطور البوغي متعدد الخلايا.

[رابط] ج

راجع الأسئلة

ما هي مجموعة الطلائعيات التي تعرض بقايا الميتوكوندريا بوظائف منخفضة؟

  1. قوالب الوحل
  2. الدياتومات
  3. باراباساليدس
  4. دينوفلاجيلاتيس

ج

الاقتران بين اثنين باراميسيا ينتج ________ إجمالي الخلايا الوليدة.

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 16

ج

ما هي وظيفة الرفاعة في الدياتومات؟

  1. الحركة
  2. دفاع
  3. التقاط الطعام
  4. البناء الضوئي

أ

ما هو جنس الطلائعيات الذي يبدو أنه يتناقض مع العبارة القائلة بأن أحادية الخلية تقيد حجم الخلية؟

  1. ديكتيوستيليوم
  2. أولفا
  3. المتصورة
  4. Caulerpa

د

إستجابة مجانية

أجناس كلوروفيت (الطحالب الخضراء) أولفا و Caulerpa كلاهما لهما هياكل شبيهة بالأوراق والساق ، ولكن فقط أولفا تعتبر الأنواع متعددة الخلايا حقًا. اشرح السبب.

على عكس أولفا، الطلائعيات في الجنس Caulerpa في الواقع هي خلايا مفردة كبيرة ومتعددة النوى. نظرًا لأن هذه الكائنات الحية تخضع للانقسام الخيطي دون الانقسام الخلوي وتفتقر إلى الانقسامات السيتوبلازمية ، فلا يمكن اعتبارها متعددة الخلايا حقًا.

لماذا قد تكون بقعة العين الحساسة للضوء غير فعالة بالنسبة إلى سبروب ملزمة؟ اقترح عضوًا بديلًا لواحد من الكائنات الحية الدقيقة.

بحكم التعريف ، يفتقر المسبار الملزم إلى القدرة على إجراء عملية التمثيل الضوئي ، لذلك لا يمكنه الحصول على التغذية مباشرة من خلال البحث عن الضوء. بدلاً من ذلك ، قد تكون آلية التوجّه الكيميائي التي تستشعر الروائح المنبعثة أثناء التسوس جهاز استشعار أكثر فعالية لسبروب.

قائمة المصطلحات

مضخة الكربون البيولوجية
عملية يتم من خلالها تثبيت الكربون غير العضوي عن طريق أنواع التمثيل الضوئي التي تموت بعد ذلك وتسقط في قاع البحر حيث لا يمكن الوصول إليها عن طريق السابروب ولا يمكن إرجاع استهلاكها من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي
تلألؤ بيولوجي
توليد وانبعاث الضوء بواسطة كائن حي ، كما هو الحال في دينوفلاجيلات
فجوة مقلص
حويصلة تمتلئ بالماء (لأنها تدخل الخلية بالتناضح) ثم تتقلص لعصر الماء من الخلية ؛ حويصلة تنظيمية
تدفق حشوية
حركة السيتوبلازم في pseudopod ممتد بحيث يتم نقل الخلية بأكملها إلى موقع pseudopod
الهيدروجين
العضية التي تحملها مركبات الباراباساليد (Excavata) التي تعمل بشكل لا هوائي وتخرج غاز الهيدروجين كمنتج ثانوي ؛ من المحتمل أن تكون قد تطورت من الميتوكوندريا
كينيتوبلاست
كتلة من الحمض النووي المحمولة داخل ميتوكوندريا مفردة كبيرة الحجم ، وهي سمة من سمات kinetoplastids (شعبة: Euglenozoa)
الانقسام
عضية غير وظيفية محمولة في خلايا الدبلوماسيين (Excavata) التي من المحتمل أن تكون قد تطورت من ميتوكوندريا
العوالق
مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة في الغالب التي تنجرف في أنظمة المياه العذبة والبحرية وتعمل كمصدر غذاء للكائنات المائية الكبيرة
رفاء
شق في غلاف السيليكا من الدياتومات التي من خلالها يفرز البروتيست تيارًا من عديدات السكاريد المخاطية للتنقل والتعلق بالركائز
اختبار
قشرة ثقبة مسامية مبنية من مواد عضوية مختلفة وعادة ما تكون مقواة بكربونات الكالسيوم

مقدمة

لقد كان البشر على دراية بالكائنات الدقيقة (كائنات كبيرة بما يكفي لرؤيتها بالعين المجردة) منذ ما قبل كان هناك تاريخ مكتوب ، ومن المحتمل أن معظم الثقافات تميزت بين الحيوانات والنباتات البرية ، وعلى الأرجح تضمنت الفطريات العيانية كنباتات. لذلك ، أصبح التعامل مع عالم الكائنات الحية الدقيقة تحديًا مثيرًا للاهتمام بمجرد تطوير المجاهر قبل بضعة قرون. تم استخدام العديد من مخططات التسمية المختلفة على مدار القرنين الماضيين ، ولكنها أصبحت الممارسة الأكثر شيوعًا للإشارة إلى حقيقيات النوى التي ليست نباتات أرضية أو حيوانات أو فطريات على أنها الطلائعيات.

تم اقتراح هذا الاسم لأول مرة من قبل إرنست هيجل في أواخر القرن التاسع عشر. تم تطبيقه في العديد من السياقات وتم استخدامه رسميًا لتمثيل تصنيف على مستوى المملكة يسمى Protista. ومع ذلك ، بدأ العديد من علماء النظام الحديث (علماء الأحياء الذين يدرسون العلاقات بين الكائنات الحية) في الابتعاد عن فكرة الرتب الرسمية مثل المملكة والشعبة. بدلاً من ذلك ، قاموا بتسمية الأصناف كمجموعات من الكائنات الحية يعتقد أنها تشمل جميع أحفاد سلف مشترك أخير (مجموعة أحادية الفصيلة). خلال العقدين الماضيين ، أظهر مجال علم الوراثة الجزيئي أن بعض الطلائعيات ترتبط بالحيوانات أو النباتات أو الفطريات أكثر من ارتباطها بالطلائعيات الأخرى. لذلك ، فإن عدم تضمين الحيوانات والنباتات والفطريات يجعل المملكة Protista مجموعة مصاحبة للنمو ، أو مجموعة لا تشمل جميع أحفاد سلفها المشترك. لهذا السبب ، فإن سلالات البروتيست المصنفة أصلاً في مملكة بروتيستا يستمر فحصها ومناقشتها. في غضون ذلك ، لا يزال مصطلح "الطلائعيات" يستخدم بشكل غير رسمي لوصف هذه المجموعة المتنوعة للغاية من حقيقيات النوى.

معظم الطلائعيات هي كائنات مجهرية وحيدة الخلية تتوافر بكثرة في التربة والمياه العذبة والبيئات قليلة الملوحة والبحرية. كما أنها شائعة في المسالك الهضمية للحيوانات وفي الأنسجة الوعائية للنباتات. يغزو البعض الآخر خلايا الطلائعيات والحيوانات والنباتات الأخرى. ليست كل الطلائعيات مجهرية. يحتوي بعضها على خلايا كبيرة الحجم ، مثل المتصورة (الأميبات العملاقة) لقوالب الوحل myxomycete أو الطحالب البحرية الخضراء Caulerpa، والتي يمكن أن تحتوي على خلايا مفردة يمكن أن يصل حجمها إلى عدة أمتار. بعض الطلائعيات متعددة الخلايا ، مثل الأعشاب البحرية الحمراء والخضراء والبنية. من بين المحتجين ، يجد المرء ثروة من الطرق التي يمكن أن تنمو بها الكائنات الحية.

بصفتنا مشاركًا في Amazon ، فإننا نكسب من عمليات الشراء المؤهلة.

هل تريد الاستشهاد بهذا الكتاب أو مشاركته أو تعديله؟ هذا الكتاب هو Creative Commons Attribution License 4.0 ويجب أن تنسب OpenStax.

    إذا كنت تعيد توزيع هذا الكتاب كله أو جزء منه بتنسيق طباعة ، فيجب عليك تضمين الإسناد التالي في كل صفحة مادية:

  • استخدم المعلومات أدناه لتوليد اقتباس. نوصي باستخدام أداة استشهاد مثل هذه.
    • المؤلفون: ماري آن كلارك ، ماثيو دوغلاس ، جونغ تشوي
    • الناشر / الموقع الإلكتروني: OpenStax
    • عنوان الكتاب: Biology 2e
    • تاريخ النشر: 28 مارس 2018
    • المكان: هيوستن ، تكساس
    • عنوان URL للكتاب: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-introduction
    • عنوان URL للقسم: https://openstax.org/books/biology-2e/pages/23-introduction

    © 7 يناير 2021 OpenStax. محتوى الكتاب المدرسي الذي تنتجه OpenStax مرخص بموجب ترخيص Creative Commons Attribution License 4.0. لا يخضع اسم OpenStax وشعار OpenStax وأغلفة كتب OpenStax واسم OpenStax CNX وشعار OpenStax CNX لترخيص المشاع الإبداعي ولا يجوز إعادة إنتاجه دون الحصول على موافقة كتابية مسبقة وصريحة من جامعة رايس.


    23.3: مجموعات من المحتجين - علم الأحياء

    جميع ال plant &ndash like protists called as الطحالب. Algae is a term that can be used to refer to almost all chlorophyll&ndashbearing organisms found living in water. Many of the various algae are members of the protist kingdom, while others are members of the plant kingdom.

    There are three main groups of photosynthetic protists. هم ال euglenophytes، ال chrysophytes و ال pyrrophytes. The euglenophytes include euglenoids such as Euglena. The chrysophytes include diatoms and golden algae. The pyrrophytes include the dinoflagellates.

    Importance of plant &ndash like protists: All the photosynthetic protists account for over 80 per cent of the carbon dioxide fixed in the biosphere. The plant&ndashlike protists are abundantly found in both fresh water and sea water. As photosynthetic organisms, the plant&ndashlike protists use light and simple inorganic materials to make their food and to produce oxygen. These plant&ndashlike protists along with other kinds of algae maintain over half of the earth&aposs oxygen supply. They are the most important primary producers. The primary producers make the main source of food&ndasheither directly or indirectly&ndashfor all animals of the sea and shore. Nevertheless, they are so important the earth would be unable to support life without them.


    Opisthokonta

    The Opisthokonts are named for the single posterior flagellum seen in flagellated cells of the group. The flagella of other protists are anterior and their movement pulls the cells along, while the opisthokonts are pushed. Protist members of the opisthokonts include the animal-like choanoflagellates, which are believed to resemble the common ancestor of sponges and perhaps, all animals. Choanoflagellates include unicellular and colonial forms (Figure), and number about 244 described species. In these organisms, the single, apical flagellum is surrounded by a contractile collar composed of microvilli. The collar is used to filter and collect bacteria for ingestion by the protist. A similar feeding mechanism is seen in the collar cells of sponges, which suggests a possible connection between choanoflagellates and animals.

    The Mesomycetozoa form a small group of parasites, primarily of fish, and at least one form that can parasitize humans. Their life cycles are poorly understood. These organisms are of special interest, because they appear to be so closely related to animals. In the past, they were grouped with fungi and other protists based on their morphology.

    A Colonial Choanoflagellate. (credit: By Dhzanette (http://en.wikipedia.org/wiki/Choanoflagellate) [Public domain], via Wikimedia Commons)


    Features unique to protists

    Protists vary greatly in organization. Some are single-celled others are syncytial (coenocytic essentially a mass of cytoplasm) and still others are multicellular. (While protists may show multicellularity, they are never multitissued.) They may manifest as filaments, colonies, or coenobia (a type of colony with a fixed number of interconnected cells embedded in a common matrix before release from the parental colony). Not all protists are microscopic. Some groups have large species indeed for example, among the brown algal protists some forms may reach a length of 60 metres (197 feet) or more. A common range in body length, however, is 5 μm (0.0002 inch) to 2 or 3 mm (0.08 or 0.1 inch) some parasitic forms (e.g., the malarial organisms) and a few free-living algal protists may have a diameter, or length, of only 1 μm.

    While many protists are capable of motility, primarily by means of flagella, cilia, or pseudopodia, others may be nonmotile for most or part of the life cycle. Resting stages (spores or cysts) are common among many species, and modes of nutrition include photosynthesis, absorption, and ingestion. Some species exhibit both autotrophic and heterotrophic nutrition. The great diversity of protist characteristics supports theories about the antiquity of the protists and of the ancestral role they play with respect to other eukaryotes.


    Among the Excavata are the diplomonads, which include the intestinal parasite, Giardia lamblia ( [link] ). Until recently, these protists were believed to lack mitochondria. Mitochondrial remnant organelles, called mitosomes , have since been identified in diplomonads, but these mitosomes are essentially nonfunctional. Diplomonads exist in anaerobic environments and use alternative pathways, such as glycolysis, to generate energy. Each diplomonad cell has two identical nuclei and uses several flagella for locomotion.

    The mammalian intestinal parasite Giardia lamblia , visualized here using scanning electron microscopy, is a waterborne protist that causes severe diarrhea when ingested. (credit: modification of work by Janice Carr, CDC scale-bar data from Matt Russell)


    119 Ecology of Protists

    بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

    • Describe the role that protists play in the ecosystem
    • Describe important pathogenic species of protists

    Protists function in various ecological niches. Whereas some protist species are essential components of the food chain and generators of biomass, others function in the decomposition of organic materials. Still other protists are dangerous human pathogens or causative agents of devastating plant diseases.

    Primary Producers/Food Sources

    Protists are essential sources of food and provide nutrition for many other organisms. In some cases, as with zooplankton, protists are consumed directly. Alternatively, photosynthetic protists serve as producers of nutrition for other organisms. Paramecium bursaria and several other species of ciliates are mixotrophic due to a symbiotic relationship with green algae. This is a temporary version of the secondarily endosymbiotic chloroplast found in يوجلينا. But these symbiotic associations are not restricted to protists. For instance, photosynthetic dinoflagellates called zooxanthellae provide nutrients for the coral polyps ((Figure)) that house them, giving corals a boost of energy to secrete their calcium carbonate skeleton. In turn, the corals provide the protist with a protected environment and the compounds needed for photosynthesis. This type of symbiotic relationship is important in nutrient-poor environments. Without dinoflagellate symbionts, corals lose algal pigments in a process called coral bleaching, and they eventually die. This explains why reef-building corals typically do not reside in waters deeper than 20 meters: insufficient light reaches those depths for dinoflagellates to photosynthesize.


    The protists and their products of photosynthesis are essential—directly or indirectly—to the survival of organisms ranging from bacteria to mammals ((Figure)). As primary producers, protists feed a large proportion of the world’s aquatic species. (On land, terrestrial plants serve as primary producers.) In fact, approximately 25 percent of the world’s photosynthesis is conducted by photosynthetic protists, particularly dinoflagellates, diatoms, and multicellular algae.


    Protists do not create food sources only for sea-dwelling organisms. Recall that certain anaerobic parabasalid species exist in the digestive tracts of termites and wood-eating cockroaches, where they contribute an essential step in the digestion of cellulose ingested by these insects as they consume wood.

    Human Pathogens

    As we have seen, a pathogen is anything that causes disease. Parasitic organisms live in or on a host organism and harm the organism. A small number of protists are serious pathogenic parasites that must infect other organisms to survive and propagate. For example, protist parasites include the causative agents of malaria, African sleeping sickness, amoebic encephalitis, and waterborne gastroenteritis in humans. Other protist pathogens prey on plants, effecting massive destruction of food crops.

    المتصورة صنف

    In 2015 WHO reported over 200 million cases of malaria, mostly in Africa, South America, and southern Asia. However, it is not well known that malaria was also a prevalent and debilitating disease of the North Central region of the United States, particularly Michigan, with its thousands of lakes and numerous swamps. Prior to the civil war, and the drainage of many swamps, virtually everyone who immigrated to Michigan picked up malaria (ague as it was called in the late 1800s), and the pale, sallow, bloated faces of that period were the rule. The only healthy faces were worn by those immigrants who had just arrived. In fact, there were more deaths due to malaria in Michigan than those from the Civil War.

    We now know that malaria is caused by several species of the apicomplexan protist genus المتصورة. اعضاء في المتصورة must sequentially require both a mosquito and a vertebrate to complete their life cycle. In vertebrates, the parasite develops in liver cells (the exoerythrocytic stage) and goes on to infect red blood cells (the erythrocytic stage), bursting from and destroying the blood cells with each asexual replication cycle ((Figure)). Of the four المتصورة species known to infect humans, ص. falciparum accounts for 50 percent of all malaria cases and is the primary (and deadliest) cause of disease-related fatalities in tropical regions of the world. In 2015, it was estimated that malaria caused over 400,000 deaths, mostly in African children. During the course of malaria, ص. falciparum can infect and destroy more than one-half of a human’s circulating blood cells, leading to severe anemia. In response to waste products released as the parasites burst from infected blood cells, the host immune system mounts a massive inflammatory response with episodes of delirium-inducing fever (paroxysms) as parasites lyse red blood cells, spilling parasite waste into the bloodstream. ص. falciparum is transmitted to humans by the African mosquito, Anopheles gambiae. Techniques to kill, sterilize, or avoid exposure to this highly aggressive mosquito species are crucial to malaria control. Ironically, a type of genetic control has arisen in parts of the world where malaria is endemic. Possession of one copy of the HbS beta globin allele results in malaria resistance. Unfortunately, this allele also has an unfortunate second effect when homozygous it causes sickle cell disease.


    This movie depicts the pathogenesis of المتصورة المنجلية, the causative agent of malaria.

    Trypanosomes

    المثقبية البروسية ((Figure)), transmitted by tsetse flies (Glossina spp) in Africa, and related flies in South America, is an flagellated endoparasite responsible for the deadly disease nagana in cattle and horses, and for African sleeping sickness in humans. This trypanosome confounds the human immune system by changing its thick layer of surface glycoproteins with each infectious cycle. (The glycoproteins are identified by the immune system as foreign antigens, and a specific antibody defense is mounted against the parasite.) However, تي. بروسي has thousands of possible antigens, and with each subsequent generation, the protist switches to a glycoprotein coating with a different molecular structure. في هذا الطريق، تي. بروسي is capable of replicating continuously without the immune system ever succeeding in clearing the parasite. بدون علاج ، تي. بروسي attacks red blood cells, causing the patient to lapse into a coma and eventually die. During epidemic periods, mortality from the disease can be high. Greater surveillance and control measures lead to a reduction in reported cases some of the lowest numbers reported in 50 years (fewer than 10,000 cases in all of sub-Saharan Africa) have happened since 2009.

    This movie discusses the pathogenesis of المثقبية البروسية, the causative agent of African sleeping sickness.

    In Latin America, another species of trypanosome, تي. cruzi, is responsible for Chagas disease. تي. cruzi infections are mainly caused by a blood-sucking “kissing bug” in the genus Triatoma. These “true bugs” bite the host during the night and then defecate on the wound, transmitting the trypanosome to the victim. The victim scratches the wound, further inoculating the site with trypanosomes at the location of the bite. After about 10 weeks, individuals enter the chronic phase but most never develop further symptoms. In about 30 percent of cases, however, the trypanosome causes further damage, especially to the heart and digestive system tissues in the chronic phase of infection, leading to malnutrition and heart failure due to abnormal heart rhythms. An estimated 10 million people are infected with Chagas disease, and it caused 10,000 deaths in 2008.


    Plant Parasites

    Protist parasites of terrestrial plants include agents that destroy food crops. The oomycete Plasmopara viticola parasitizes grape plants, causing a disease called downy mildew ((شكل)). Grape plants infected with ص. viticola appear stunted and have discolored, withered leaves. The spread of downy mildew nearly collapsed the French wine industry in the nineteenth century.


    Phytophthora infestans is an oomycete responsible for potato late blight, which causes potato stalks and stems to decay into black slime ((Figure)). Widespread potato blight caused by ص. infestans precipitated the well-known Irish potato famine in the nineteenth century that claimed the lives of approximately 1 million people and led to the emigration of at least 1 million more from Ireland. Late blight continues to plague potato crops in certain parts of the United States and Russia, wiping out as much as 70 percent of crops when no pesticides are applied.


    Protist Decomposers

    The fungus-like protist saprobes are specialized to absorb nutrients from nonliving organic matter, such as dead organisms or their wastes. For instance, many types of oomycetes grow on dead animals or algae. Saprobic protists have the essential function of returning inorganic nutrients to the soil and water. This process allows for new plant growth, which in turn generates sustenance for other organisms along the food chain. Indeed, without saprobe species, such as protists, fungi, and bacteria, life would cease to exist as all organic carbon became “tied up” in dead organisms.

    ملخص القسم

    Protists function at several levels of the ecological food web: as primary producers, as direct food sources, and as decomposers. In addition, many protists are parasites of plants and animals and can cause deadly human diseases or destroy valuable crops.

    راجع الأسئلة

    An example of carbon fixation is _____________.

    Which parasitic protist evades the host immune system by altering its surface proteins with each generation?

    1. Paramecium caudatum
    2. المثقبية البروسية
    3. المتصورة المنجلية
    4. Phytophthora infestans

    أي مما يلي هو ليس a way that protists contribute to the food web?

    1. They fix carbon into organic molecules.
    2. They occupy the apex producer niche.
    3. They enter symbiotic relationships with animals.
    4. They recycle nutrients back into the carbon and nitrogen cycles.

    أسئلة التفكير النقدي

    How does killing أنوفيليس mosquitoes affect the المتصورة protists?

    المتصورة parasites infect humans and cause malaria. However, they must complete part of their life cycle within أنوفيليس mosquitoes, and they can only infect humans via the bite wound of a mosquito. If the mosquito population is decreased, then fewer المتصورة would be able to develop and infect humans, thereby reducing the incidence of human infections with this parasite.

    Without treatment, why does African sleeping sickness invariably lead to death?

    The trypanosomes that cause this disease are capable of expressing a glycoprotein coat with a different molecular structure with each generation. Because the immune system must respond to specific antigens to raise a meaningful defense, the changing nature of trypanosome antigens prevents the immune system from ever clearing this infection. Massive trypanosome infection eventually leads to host organ failure and death.

    Describe how increasing stress to the ocean would affect a food chain containing zooxanthellae, corals, parrotfish, and sharks.

    Ocean stresses, such as rising temperatures or increasing levels of pollution, cause corals to expel their zooxanthellae symbionts. This leads to coral bleaching, and death if no new zoocanthellae colonize the corals. The dying corals will decrease the food source available to parrotfish, so the parrotfish population will decline. With fewer prey animals available, the shark population in the area will also decline.


    شاهد الفيديو: أعظم 100 اكتشاف للإنسان: في علم الأحياء (قد 2022).