Protozoologi historie, studieretning og forskning

666
David Holt
Protozoologi historie, studieretning og forskning

De protozoologi er en gren av zoologi som studerer protozoer, en stor og heterogen gruppe av encellede, mobile og heterotrofiske organismer. Etymologien til begrepet kommer fra de greske ordene proto (første og dyrehage (dyr). Euglena, Paramecium og Amoeba er allment kjente slekter av mikroorganismer, studert av protozoologi.

Å definere protozoologi er en kompleks oppgave, fordi definisjonen av studiet til denne kunnskapsgrenen, det vil si protozoer, har vært et kontroversielt spørsmål siden dets opprinnelse..

Euglena gracilis. Euglenophyceae er den eneste fotosyntetiske protozoa. Kilde: Ellis O'Neill [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) eller CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Historien til denne disiplinen dateres tilbake til andre halvdel av det syttende århundre, da den mikroskopiske verden begynte å bli synlig for det menneskelige øye, takket være oppfinnelsen av de første optiske instrumentene..

Protozoologi regnes som en integrerende vitenskap, som tar for seg grunnleggende forskning innen områdene taksonomi, systematikk, evolusjon, fysiologi, økologi, molekylærbiologi, cellebiologi, blant andre..

Mens kontroversen om definisjonen av gruppen fortsetter, fortsetter nyere forskning å ta opp gamle spørsmål som gir grunnlaget for klassifisering. Dermed behandles for tiden svært relevante spørsmål, som oljeprospektering eller bioremediering.

Artikkelindeks

  • 1 Historie
    • 1.1 Første observasjoner og beskrivelser
    • 1.2 Protozoologi som en disiplin
    • 1.3 Protozoer i de første klassifiseringene
    • 1.4 Klassifiseringer i det 21. århundre
  • 2 studieretninger
    • 2.1 Protozoer som studieobjekt
    • 2.2 Modellsystemer
    • 2.3 Grunnleggende studier
    • 2.4 Anvendte studier
  • 3 Eksempler på nyere forskning
    • 3.1 Mangfold av protozoer i tropiske skoger
    • 3.2 Parasittiske protozoanvirus hos mennesker
  • 4 Referanser

Historie

Første observasjoner og beskrivelser

De første observasjonene og beskrivelsene av protozoer tilskrives den nederlandske naturforskeren A. van Leuwenhoek, som bygde enkle mikroskoper for å observere den naturlige verden i andre halvdel av 1600-tallet..

Maleri av A. van Leeuwenhoek, 1686. Kilde: Se side for forfatter [CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0)], via Wikimedia Commons

Den første systematiske beskrivelsen av protozoanorganismer ble laget av den danske forskeren O. F. Müller, i 1786.

I 1818 foreslo Georg Goldfuss begrepet protozoan for å gruppere de encellede organismer som han betraktet som primitive.

I 1841 tillot Dujardins studier om sarcoda (senere kjent som protoplasma) tolking av cellestruktur, noe som senere gjorde det lettere å forstå at protozoer er encellede organismer..

Mellom 1880 og 1889 ga Otto Bütschli ut tre bind på Protozoa som ga ham kvalifiseringen som arkitekt for protozoologi, ved å gi struktur til moderne protozoologi..

Protozoologi som en disiplin

I midten av 1800-tallet ble viktige hendelser gjennomført i protozoologiens historie som ga anerkjennelse og prestisje til denne zoologiske grenen..

I 1947 ble den første journal for protozoologi grunnlagt i Jena, Tyskland; Archiv für Protistenkunde. Samme år ble Protozoological Society født i byen Chicago, USA. En annen viktig begivenhet var avholdelsen av den første internasjonale kongressen for protozoologi i Praha, Tsjekkoslovakia, i 1961.

Forbedringen av mikroskop, på begynnelsen av det 20. århundre, økte antallet kjente mikroorganismer og tillot å utvide kunnskapen om denne gruppen av organismer..

Opprettelsen, diversifiseringen og massifiseringen av bruken av elektroniske mikroskoper i midten av det 20. århundre, fremmet store fremskritt innen studiet av taksonomi, systematikk, morfologi og fysiologi av protozoer.

Protozoer i de første klassifiseringene

Klassifisering av organismer av gamle greske filosofer inkluderte ikke mikroskopiske organismer. Teknologier og kunnskapsutvikling resulterte i stadig nye klassifiseringsforslag etter det ustanselige søket etter en naturlig klassifisering.

I 1860 foreslo Hogg at protoktistriket skulle gruppere primitive planter og dyr. Senere foreslo Haeckel (1866) Protista-riket å gruppere encellede organismer. 

I 1938 ble H.F. Copeland foreslo bruk av fire riker: Monera, Protista, Plantae og Animalia. Monera-riket grupperer cyanobakteriene og bakteriene som hadde blitt inkludert av Haeckel i Protista. Denne omgruppering var basert på enucleated karakter, oppdaget av Chatton.

Basert på Coperland-klassifiseringen, har R.H. Whittaker skilte soppen fra Protista og opprettet soppriket, og etablerte den tradisjonelle klassifiseringen av fem riker..

Woese anerkjente i 1977 bare tre evolusjonære linjer: Archaea, Bacteria og Eukarya. Deretter foreslo Mayr i 1990 Prokaryota- og Eukaryota-domenene.

Margulis og Schwartz, i 1998, introduserte fem rikenes system, med to superkongeriker.

Klassifiseringer i det 21. århundre

I løpet av det 21. århundre har nye forslag for klassifisering av levende vesener dukket opp i det uopphørlige søket etter fylogeni basert på evolusjonære forhold.

Resultatene av et prosjekt kalt Catalog of Life System (2015) støtter forslaget fra to superkongeriker: Prokariota og Eukaryota. I det første superkvarteret inkluderer de kongedømmene Archaea og Bacteria. I det andre inkluderer de kongedømmene Protista, Chromista, Fungi, Plantae og Animalia.

I denne klassifiseringen er protozoer felles forfedre til alle eukaryoter, og ikke bare for dyr, som opprinnelig ble foreslått..

Studieretninger

Protozoer som studieobjekt

Protozoer er eukaryote organismer. De dannes av en enkelt celle med en differensiert kjerne som utfører alle funksjonene til en komplett organisme.

Deres gjennomsnittlige størrelse kan variere fra 2 eller 3 mikron til 250 mikron lang. derimot, Spirostomun, en ciliated protozo, kan den nå 3 mm og Porospora gigantea, en sporozoan, kan måle 16 mm i lengde.

Protozoer er hovedsakelig heterotrofe, og kan være fagotrofer, rovdyr eller detritivorer. Et viktig unntak er Euglenophyceae, den eneste fotosyntetiske protozoa som får kloroplaster fra fangede og eksklaverte grønne alger..

Reproduksjonen deres er hovedsakelig aseksuell gjennom binær fisjon eller multifisjon. Imidlertid har et mindretall seksuell reproduksjon ved syngami eller autogami (fusjon av haploide kjønnsceller) eller ved utveksling av genetisk materiale (konjugasjon).

De er bevegelige organismer, som har bevegelsesorganer som flagella, cilia eller pseudopoder. De kan også bevege seg gjennom amoeboidale bevegelser, typiske for cellen, oppnådd ved sammentrekning og avslapning av den samme.

De distribueres i alle fuktige omgivelser på jorden. For eksempel kan vi finne dem blant sandkornene på stranden, i elver, hav, kloakk, kilder, i skogsavfall, i tarmen til hvirvelløse dyr og virveldyr eller i blodet fra mennesker.

De er i stand til å overleve mangelen på fuktighet; De har motstandsstrukturer som tillater dem å forankre seg til de kommer tilbake til kontakt med det vandige mediet.

De kan være frittlevende eller opprettholde symbiotiske forhold til andre arter som kommensalisme, mutualisme eller parasittisme. Parasitter er årsaksmidler for sykdommer i planter, dyr og mennesker.

Modellsystemer

Protozoer er ideelle som studiemodeller som gjør det mulig å ta opp ulike spørsmål innen biologi. Noen egenskaper som gjør dem nyttige er: korte generasjonstider, stort mangfold av grunnleggende egenskaper og livssykluser, generalisert geografisk distribusjon og håndterbar genetikk.

Grunnleggende studier

Protozoologi omfatter studiet av naturens historie av protozoer. Dette inkluderer kunnskap om strukturen, taksonomien, atferden, livssyklusene og fysiologien til disse organismer.. 

Grunnleggende økologiske studier på protozoer dekker dynamikken i individer av samme art og mellom individer av forskjellige arter. Sistnevnte har spesiell relevans på grunn av eksistensen av parasittisk protozoer.

Anvendte studier

Protozoologi tar for seg viktige områder innen anvendt forskning innen så forskjellige felt som medisin, veterinærmedisin, petrokjemi, bioteknologi og mange andre av interesse for menneskeheten..

Protozoologi studerer protozoer som årsaksmidler til sykdommer hos mennesker, dyr og planter. Dermed overlapper den med grunnleggende protozoologi i studiet av naturhistorien til parasittisk protozoer..

Studerer sykdommene selv gjennom kunnskap om mekanismer for kolonisering av parasitter hos sunne verter, smittsomme prosesser, diagnose, behandling og forebygging av disse sykdommene.

Innen petrokjemikalier er studiet av protozoer nyttig i leting etter olje. Å identifisere tilstedeværelsen av noen arter kan kaste lys over tilstedeværelsen av olje i det letelaget.

Likeledes kan sammensetningen av protozoer være en indikator på tilstanden til utvinning av et økosystem etter oljeutslippshendelser..

På den annen side kan forvaltningen av protozopopulasjoner hjelpe til med bioremediering av forurensede vannforekomster og jordsmonn. Protozoaers evne til å innta faste partikler akselererer nedbrytningen av giftig avfall og farlige stoffer.

Nyere forskningseksempler

Mangfold av protozoer i tropiske skoger

Det er allment kjent at tropiske skoger har et stort mangfold av plante- og dyrearter.

I løpet av 2017 publiserte Mahé og samarbeidspartnere resultatene av et forskningsprosjekt som hadde som mål å lære om det store mangfoldet av skogsmikroorganismer som lever i mikrobiell skala..

Prosjektet ble utviklet i skoger i Costa Rica, Panama og Ecuador, hvor de tok prøver av blomster og lianer falt på bakken. Resultatene viste at protozoer er mye mer varierte enn skogsmikroorganismer.

Parasittiske protozoanvirus hos mennesker

Samspillet mellom parasitter og deres verter har fått mye oppmerksomhet i medisinsk protozoologi. Imidlertid er det nye interaksjoner oppdaget som kompliserer studiesystemet og krever enda mer forskning..

Nylig publiserte Grybchuk og samarbeidspartnere (2017) et arbeid som identifiserer flere virus av Totiviridae-familien involvert i økningen i patogenisiteten til protozoer i gruppen av trypanosomer, knyttet til den menneskelige parasitten. Leishmania.

Resultatene viser flere tidligere uidentifiserte virus. De presenterer også viktig informasjon om opprinnelse, mangfold og distribusjon av virus i en gruppe protister..

Referanser

  1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin og hans “histoire naturelle des zoophytes. Infusoires ”, 1841. Pastor Soc. Mex. Hist. Nat., II. (2-3): 221-232, 1941.
  2. Beltrán, E. 1979. Merknader om protozoologisk historie V. Gjenfødelsen av protozoologi syv fruktbare lustrum: 1941-1976. Mex. Hist. Vitenskap. og Tec., nr. 5: 91-114.
  3. Corliss, J.O. (1989). Protozoon and the Cell: A Brief Twentieth-Century Overview. Journal of the History of Biology Vol. 22, nr. 2 s. 307-323.
  4. Grybchuk, D et al. (2017). Virusfunn og mangfold i trypanosomatidprotozoer med fokus på pårørende til den menneskelige parasitten Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
  5. Iturbe, U. og Lazcano, A. Den naturlige metoden for klassifisering og egenskapene til universell sammenligning. I: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, M. C., Goyenechea, I. og Iturbe U., (redaktører). Systematikken, kunnskapsgrunnlaget for biologisk mangfold. Autonome universitetet i delstaten Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, Mexico.
  6. Leadbeater, B.S.C. og McCready, S.M.M. Fagellatene: historiske perspektiver. redigert av Barry S. C. Leadbeater, John C. Green. Flagellates: Enhet, mangfold og evolusjon.
  7. Mahé, F. et al. (2017). Parasitter dominerer hyperdiverse jordprotistsamfunn i neotropiske regnskoger. Nature Ecology & Evolution 1 (91): 1-8
  8. Rodríguez, D.J.G, J.L. Olivares og J. Arece. (2010). Utviklingen av protozoer. Pastor Salud Anim. Vol. 32 nr. 2: 118-120.
  9. Rothschild, L.J. (2004). Innledende bemerkninger: Protozoologi (protistologi) ved begynnelsen av det 21. århundre. The Journal of Eukaryotic Microbiology 51 (1).

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.