Protist Definicja

Protisty to grupa luźno powiązanych, przeważnie jednokomórkowych organizmów eukariotycznych, które nie są roślinami, zwierzętami ani grzybami. Nie ma jednej cechy, takiej jak historia ewolucyjna czy morfologia, wspólnej dla wszystkich tych organizmów i nieoficjalnie zalicza się je do osobnego królestwa zwanego Protista. Dlatego protisty nie są już formalną klasyfikacją, a poszczególne ich gatunki wykazują różny stopień homologii z gatunkami należącymi do wszystkich pięciu królestw eukariotycznych. Jednak nadal używa się go jako wygodnego terminu do opisania eukariotycznych mikroskopijnych organizmów.

Początkowo grupa ta obejmowała bakterie i grzyby, ale obecnie składa się wyłącznie z organizmów posiadających w pełni zdefiniowane jądro, o złożonej strukturze komórkowej, ale bez organizacji na poziomie tkanek.

Historia klasyfikacji

Protisty obejmują niezwykłą liczbę i różnorodność organizmów żywych, które znacznie przewyższają bakterie i wirusy w swojej różnorodności gatunkowej. Szacuje się, że istnieje prawie trzy razy więcej nieodkrytych protistów niż tych, które zostały opisane. Ich różnorodność funkcjonalna i kosmopolityczny charakter nisz, które zamieszkują, sprawiają, że mają one kluczowe znaczenie dla ochrony i zachowania bioróżnorodności.

Protisty zostały po raz pierwszy sklasyfikowane jako grupa organizmów przez Ernsta Haeckela w latach 60. XIX wieku, przy użyciu terminu pochodzącego od greckiego słowa protistos oznaczającego „pierwszy”. Początkowo używano go, aby wskazać, że organizmy te były prawdopodobnie prymitywnymi formami roślin i zwierząt. Termin ten pojawił się w związku z wynalezieniem mikroskopu i odkryciem szerokiej gamy mikroorganizmów.

Sekwencjonowanie DNA i genetyka molekularna ułatwiły ustalenie linii ewolucyjnych i związków między różnymi grupami organizmów. Przyczyniło się to do ponownego podziału protistów na pięć królestw eukariotycznych. Niektórzy naukowcy klasyfikują je jednak w oparciu o ich ultrastrukturę i biochemię. Klasyfikacja protistów jest nadal obszarem aktywnych badań, nawet jeśli pojawiają się nowe narzędzia do badania filogenetyki.

Charakterystyka protistów

Protisty wykazują dużą różnorodność zwyczajów żywieniowych, cykli reprodukcyjnych i sposobów poruszania się. Niektóre z nich są autotrofami, wykorzystującymi pigmenty do pozyskiwania energii słonecznej i przekształcania jej w proste węglowodany. Inne są heterotrofami, jak ameby, i żywią się innymi organizmami. Jednak wiele z nich jest znanych z przełączania trybów żywienia z autotroficznego na heterotroficzny w odpowiedzi na środowisko.

Jest również widoczny w prawie każdej niszy ekologicznej – od gorących źródeł do arktycznych czap lodowych, od basenów do jelit komarów. Niektóre z nich są nawet obecne w głębokich oceanicznych otworach geotermalnych.

Większość protistów posiada mitochondria i dobrze zdefiniowaną strukturę komórkową. Jednak komórki rzadko są zorganizowane w wyższe struktury. Nawet makroskopijne gatunki, takie jak gigantyczny kelp, które mogą mieć dziesiątki metrów długości, są tworzone przez duże klonalne agregacje złożonych komórek, które są w pełni funkcjonalne i całkowicie niezależne. Nie ma specjalizacji w komórkach, ani tworzenia tkanek lub narządów. To przyczynia się do zjawiska polimorfii, gdzie protist może pojawić się jako niezależna komórka w pewnym momencie swojego cyklu życia, a w innym jako agregat klonów. Jest to jeden z głównych powodów, dla których kelpy olbrzymie nie są uważane za rośliny.

Reprodukcja odbywa się głównie przez rozszczepienie binarne lub pączkowanie, co pozwala na kontynuację wyspecjalizowanych adaptacji. Jednak rozmnażanie płciowe, gdy ma miejsce, może przybierać różne formy, czy to samozapłodnienia, czy też zapłodnienia krzyżowego. Na przykład Plasmodium, czynnik wywołujący malarię, ma w swoim cyklu życiowym zarówno fazę bezpłciową, jak i płciową. Uważa się również, że wiele protistów wykazuje fakultatywne rozmnażanie płciowe.

Typy protistów

Protisty mogą być klasyfikowane na podstawie ich kształtu, wielkości, charakteru i liczby struktur jądrowych, organelli cytoplazmatycznych, obecności struktur endo- lub ektoszkieletowych i tak dalej. Biorąc jednak pod uwagę ich naturę i różnorodność, nieformalna klasyfikacja jest często oparta na odżywianiu i ruchliwości.

Autotrofy

Autotroficzne, niemotylne protisty często przypominają rośliny, choć brak im wyższych poziomów organizacji tkankowej. Szacuje się, że członkowie tej grupy przyczyniają się do prawie 40% aktywności fotosyntetycznej na Ziemi. Organizmy te można dalej rozróżniać na podstawie pigmentu używanego w fotosyntezie: między innymi chlorofil (algi zielone), fukoksantyna (algi brązowe) i fikoerytryna (algi czerwone). Wiele z nich występuje jako pigmenty pomocnicze wraz z chlorofilem.

Heterotrofy

Niektóre protisty są heterotroficzne i ruchliwe. Są one klasyfikowane na podstawie ich sposobu poruszania się. Niektóre, jak ameby, używają pseudopodiów lub „fałszywych nóg”, podczas gdy inne używają flagelli lub rzęsek. Te wolno żyjące protisty są jednymi z głównych konsumentów bakterii i przyczyniają się do różnorodności gatunkowej w wielu ekosystemach.

Protisty, które rozkładają materiał organiczny, były uważane za podobne do grzybów.

Przykłady protistów

Protisty są różnorodne i występują w wielu ekosystemach, często stanowiąc podstawę piramidy energetycznej – jako producenci lub konsumenci pierwotni.

Kelpy olbrzymie

Kelpy olbrzymie są autotroficznymi protistami glonowymi, które mogą tworzyć rozległe podwodne lasy. Oprócz chlorofilu posiadają pigmenty fukoksantyny, co przyczynia się do ich brązowego koloru. Występują w płytkich oceanach, które zawierają odpowiednie światło i składniki odżywcze i są zdolne do podtrzymywania złożonego ekosystemu.

Paramecium

Często używane jako organizm modelowy do badania rozmnażania płciowego, te mikroorganizmy są obfite w zbiornikach wodnych – od stagnujących stawów do otwartego oceanu. Mają obfite rzęski i używają ich w skoordynowany sposób do poruszania się.

Są one również znane z tego, że czasami tracą swój charakterystyczny pantofelkowaty kształt, gdy są narażone na ekstremalny stres środowiskowy.

Pasożytnicze protisty

Wiele wolno żyjących form protistów jest pasożytami i może powodować choroby u zwierząt i roślin. Plasmodium powoduje malarię u ludzi i małp. Entamoeba histolytica jest przyczyną dyzenterii amebowej. Pleśnie wodne, takie jak Phytophthora infestans (organizm wywołujący wielki irlandzki głód ziemniaczany) i Plasmopara viticola, powodują powszechne choroby roślin uprawnych.

• Glony – duża grupa luźno powiązanych ze sobą fotosyntetyzujących eukariontów występujących głównie w środowiskach wodnych.
• Endosymbionty – organizmy, które żyją wewnątrz komórek innych organizmów i utrzymują symbiotyczne stosunki z gospodarzem. Mitochondria i chloroplasty są uważane za starożytne endosymbionty.
• Mejoza – rodzaj podziału komórkowego, który prowadzi do powstania czterech komórek gamet, z których każda ma połowę chromosomów komórki macierzystej. Warunek konieczny do rozmnażania płciowego.
• Filogenetyka – Badanie historii ewolucji i powiązań między różnymi gatunkami.
• Taksonomia – Badanie klasyfikacji gatunków.

Quiz

1. Które z tych cech występują u wszystkich protistów?
A. Mikroskopijne rozmiary
B. Rozmnażanie płciowe
C. Dobrze wykształcone jądro
D. Autotrofia

2. Dlaczego kelp olbrzymi nie jest uważany za roślinę?
A. Występuje w oceanie
B. Zbyt duży
C. Nie wspiera innych żywych organizmów
D. Nie posiada organizacji komórek na poziomie tkanek

3. Najwcześniejsza klasyfikacja protistów obejmowała bakterie i grzyby.
A. Prawda
B. False