Source: http://www.tulane.edu/~wiser/protozoology/notes/INTRO.html

Mitä Alkueläimet?

Selvittämisessä Kreikan juuret tulokset määrittelyssä alkueläimiä kuin “ensimmäinen” (proto) ‘eläimillä’ (Zoa). Vaikka molekyylitason fylogeneettisissä tutkimukset osoittavat, että alkueläimet ovat yksi varhaisimmista haarautumisen eukaryooteissa (ks fylogeneettiseen puu), tällainen määritelmä ei tarjoa paljon kuvailevaa tietoa. Alkueläimet ei ole helppo määritellä, koska ne ovat erilaisia ​​ja ne ovat usein vain kaukaista sukua toisilleen. Johtuen äärimmäisen monimuotoisuutta alkueläimet ainoa yhteinen piirre kaikille alkueläimet on, että ne ovat yksisoluisia eukaryoottisia mikro-organismeja. Alkueläimet hallussaan tyypillinen eukaryoottisia organellit ja yleensä ilmentävät tyypillisiä muita eukaryoottisolut. Esimerkiksi kalvoon sitoutunut ytimen, joka sisältää kromosomien esiintyy kaikissa alkueläin- lajeja. Kuitenkin monissa alkueläin lajien joitakin soluelimiin voi olla poissa, tai jotka ovat morfologisesti tai toiminnallisesti erilainen kuin muualla eukaryooteissa. Lisäksi monet alkueläimet ovat soluelimiin jotka ovat ainutlaatuisia tietylle alkueläimet.

Kysymykset voidaan kysyä suhteen määrittelyssä alkueläimet ovat:

• Miltä he näyttävät?
• Kuinka suuri ne ovat?
• Missä he asuvat?
• Miten ne liikkuvat?
• Miten ne lisääntymään?

 

Jäljentäminen

Vaadittavat Lisääntyminen
Suvuton	Binary fissio Useita fissioita Orastava
Seksuaalinen	Fuusio sukusolujen Konjugaatio

Alkueläimet, kuten kaikki muutkin organismit, jäljentää. Yleisin lisääntymisen alkueläimessä on suvuton binary fissio. Toisin sanoen, yksi organismi jakaa kahteen yhtä suureen organismeihin. Pienin muutoksin tämän binary fissio, nimeltään orastava, on kun yksi vastaperustetun solut on pienempi kuin muut. Tyypillisesti suurempi solu on nimeltään äiti ja pienempi on tytär. Jotkut alkueläimet muodostavat intrasellulaarisen alkuunsa ja olennaisesti synnyttää. Toinen variaatio binary fissio on moninkertainen fissio tai segmentointia. Tässä tilanteessa on käyty useita ydin- replikointi tapahtuu ilman sytokineesiin. Tämä Monitumaiset solu sitten muodostaa useita jälkeläisiä samanaikaisesti.

Monet alkueläimet näytteille sukupuolisen lisääntymisen lisäksi suvutonta muotoihin lisääntymiseen. Tämä seksuaalinen lisääntyminen voi liittyä tuotantoa ja fuusio sukusolujen prosesseissa samanlainen eliöt. Ciliophora tehdään konjugaatio, jossa vastakkainen parittelun tyypit pariksi vaihtamaan ja geneettistä materiaalia (eli DNA). Joskus seksuaalinen lisääntyminen on pakollinen vaihe elinkaaren, kun taas muissa tapauksissa organismi voi lisääntyä suvuttomasti kanssa satunnaisesti kierros sukupuolisen lisääntymisen.

Yhteenvetona, alkueläimet ovat yksisoluisia eukaryoottisia mikro-organismeja. Kuitenkin määrä monimuotoisuuden kannalta morfologia, koko ja elämäntavat näytteille alkueläimet tekee vaikeaksi kehittää tarkempaa määritelmää. Heidän pitkä evoluution historiassa (ks fylogeneettiseen puu) johtuu suuri osa tätä monimuotoisuutta. Kuitenkin alkueläimet tehdä näytteille ominaisuuksia yhteisiä kaikille eukaryooteissa. (Linkki sarjan powerpoint esityksiä eukaryoottinen solubiologian.)

Alkuperäinen eukaryoottisolujen

Evoluution hypätä prokaryooteissa ja eukaryooteissa on merkittävä ja on arviolta 5000 geenejä löytyy eukaryooteissa, joita ei löydy prokaryooteissa (1). Ensimmäinen eukaryoottiorganismeja todennäköisesti muistuttivat mitä me nyt luokitella alkueläimet. Kuitenkin luultavasti ole suoria jälkeläisiä varhaisen eukaryoottien tällä hetkellä olemassa ja polku prokaryooteissa ja eukaryooteissa on todennäköisesti täynnä useita puuttuvia yhteyksiä. Kaksi tärkeimmistä tapahtumista kehitystä eukaryoottien ovat luultavasti kehittäminen sisäisen solun tukirangan järjestelmän ja phagotrophy. Merkittävä ero eukaryoottien ja prokaryooteissa on jäykkä mureiinin tai peptidoglykaania, soluseinä bakteerien. Vaikka monet eukaryooteissa osoittavat solun seinät, ne ovat pohjimmiltaan erilaisia ​​kuin bakteerien ja todennäköisesti peräisin toissijaisesti muodostamisen jälkeen ja eukaryooteissa. Esimerkiksi soluseinien kasvisolut koostuu pääasiassa selluloosasta ja sienten soluseinien ja kysta seinät monissa alkueläimet koostuvat pääasiassa kitiinin. Jäykkyyttä ja lujuutta tarjoamat soluseinien suojaa soluja vastaan ​​mekaanista rasitusta ja antaa osmoottisen vakautta. Siten samanaikainen menetys Mureiini soluseinän alussa eukaryootti oli kehittää endocytoskeletal perustuvat aktiini ja tubuliinin kompensoida suhteellisen haurauden alasti solukalvon. Lisäksi alussa eukaryooteissa todennäköisesti kehittynyt on benttisen ympäristössä ja erityisesti tiheässä meren mikrobien matot. Orgaaninen liuenneet aineet erittyvät bakteerien ja korkea suolapitoisuus tällainen ympäristö olisi ollut osmoprotective vaikutus. Tiheä mikrobien matot tarjoaisi myös ympäristön, jossa saalis oli erittäin runsas ja fagosytoosin olisi voinut kehittyä ilman tehokkaita solujen liikkuvuutta. Esi eukaryoottiin luultavasti kiinni saalis kautta solun pinnalla N-glykoproteiinien joka kehittyi menettämisen jälkeen Mureiini soluseinän ja sitten hajotetaan niitä ulkoisesti erittämällä hydrolyyttisiä entsyymejä. Tehdä prosessista tehokkaamman primitiivinen saalistajat voisi olla asteittain ympäröi saaliinsa kunnes saalis oli täysin ajautuivat isäntä kalvoja ruuansulatusta toteutetaan sisäisesti fagosomeihin. Tämä endosyyttisissä mekanismi edellyttäisi myös, että luodaan exocytic mekanismi säilyttää pinta solukalvon. Siten kehitystä fagosytoosin paitsi sisälly laajennus-toiminto aktiinisytoskeletonin mutta myös ajoi kehittämistä kalvon kaupan ja subsellulaaristen myös ydin. Kehitys phagotrophy ja endomembranes paitsi avannut uuden tavan syöminen, mutta myös sallittua endosymbiosis ja orjuuttaminen mitokondrioita. Varhainen eukaryootti luultavasti nielaisi alfa-proteobacteria ja muodostivat symbioottinen suhde, joka kehittyi yhtäläistämiseltä aerobisen aineenvaihdunnan tästä organismista ja kehitystä mitokondrioissa. Tämä orjuuttaminen mitokondrioissa oli todennäköisesti toinen keskeinen tapahtuma kehittyminen eukaryoottien koska säilynyt eukaryooteissa johdetaan mitokondrion sisältävästä esi-isät. Säilynyt anaerobiset eukaryooteissa ilman mitokondrioita joko organelles johdettu mitokondrioita, kuten mitosomes ja hydrogensomes, tai ainakin ydin- geenit koodaavat jäännöksen mitokondrioiden geenien. Oletettavasti amitochondrial eukaryoottisia esi oli epäedulliseen kilpailuasemaan eikä selviytyä pitkällä aikavälillä. Myöhemmin cyanbacterium oli orjuuttama kantaisä kasvien ja kehittynyt kloroplastissa ja samalla nämä kasvien edeltäjät olivat nielaisi ja orjuuttanut muodostaa plastideihin monissa muut levät ja alkueläimet. Solun tukirangan jatkoi kehittyä ja laajentaa sen tehtävät ja erityisesti alkoi rooli solun liikkuvuuteen. Selkeimmin tubuliinin tuli keskeinen osa siimoja ja myöhemmin myosiinin kehittynyt jotta kehittämiseen ameboid liikkeen ja luiston liikkuvuutta. Tämä liikkuvuus sallittu varhaisimmat eukaryooteissa laajentua muihin markkinaraon (esim. Planktonisia, maanpäällinen) ja näin ollen tämä aerobinen, phagotrophic ja flagelloitu- esi eukaryootti voisi säteillä osaksi monipuolisista alkueläimet, ja lopulta toinen eukaryooteissa, että tällä hetkellä on olemassa. Cavalier-Smith T (2009) Saalistus ja eukaryootti solu alkuperää a coevolutionary näkökulmasta. Int. J. Biochem. Cell Biol. 41: 307-322.

Taksonomia

Taksonomian tai systematiikka, on tiede nimeäminen ja luokittelussa organismeja. Lisäksi määrittämällä hierarkkinen taksonomisen luokittelun, systematiikka myös yrittää sijoittaa organismien ryhmiin kuvastavat kehittyvä suhteita tai phylogenies. Kuitenkin taksonominen kriteerit ovat usein mielivaltaisia ​​ja taksonomia on aina muuttumassa heijastamaan uusia löytöjä ja tulkintoja. Lisäksi utilitaristinen ominaisuuksia, kuten sairauden tyypin, isäntäkirjo ja maantieteellinen jakauma, käytetään usein systematiikkaa patogeenisten mikro-organismien. Tämä pätee erityisesti alkueläin taksonomian. Lisäksi on jonkin verran keskustelua yleisfilosofia luokituksessa alkueläimet ja niiden väliset suhteet monet alkueläin ryhmien ei tunneta (ks D. J. Patterson Am. Nat. 154, S96-124). Luokittelu alkueläimet hankaloittaa edelleen alkuperäisen määritelmän alkueläimet ovat yksisoluisia heterotrofeiksi. Nyt on tunnustettu, että alkueläimen (tai protisteja) käyttää useita ravitsemuksellisia strategioita eikä sitä voida pitää yksinkertaisesti joko kasvi-like (autotroph) tai eläimen kaltainen (heterotrofiksi). Täten termi alkueläimet ei voida pitää todellisena taksonomiseen ryhmään. Huolimatta siitä, että sana alkueläimet sinänsä ei ole enää oikea taksonominen nimi, se on silti käyttökelpoinen ja toimiva aikavälillä.

Historiallisesti alkueläimet jaettiin neljään suureen ryhmään: ameba, siimalevät, ripsieläimet ja Sporozoa. Tuntomerkkejä ryhmien välillä perustui liikkuvuuteen (ts ameboid, siimoja, cilia). Sporozoa olivat heterogeeninen ryhmä, joka tuotti itiöitä aikana yhdessä vaiheessa elinkaarensa ja osoitti “luisto” liikkuvuutta. Tällainen luokitusjärjestelmä on varsin mielivaltainen ja ei välttämättä heijasta todellista evoluution suhteita organismeja. Eräs ongelma käyttäen liikkuvuutta kuin taksonomisen kriteereistä on, että monet alkueläimet käyttävät erityyppisiä liikkuvuuden eri vaiheissa niiden elinkaaren ajan. Esimerkiksi Naegleria esiintyy käytettäessä ameba muodossa, kun ruoka on runsasta ja muuttuu ruoskia kun ruoka on poissa. Yleensä ameba ovat heterogeeninen ryhmä ja kaikki todennäköisesti dervived alkaen siimalevät. Näistä neljä alkuperäistä alkueläin ryhmää vain ripsieläimiä pidetään edelleen voimassa luokitusjärjestelmän mukaan.

Alku 1960 elektronimikroskoopilla käytettiin tunnistamaan Mikroskooppitutkimus joita voitaisiin käyttää kriteereinä ryhmittelyä alkueläimet. Monissa tapauksissa morfologia johtaa luokituksen mikä asettaa organisims osaksi monophyletic ryhmiin. Monophyletic tarkoittaa sitä, että kaikki organismit, jotka ryhmä todennäköisesti peräisin yhteisestä esi-isästä. Esimerkiksi monet alkueläimet aiemmin nimeltään Sporozoa hallussaan subcellular rakenteita, yhdessä kutsutaan apikaalisella soluelimiin, ja muodostavat nyt monophyletic ryhmä nimeltä Apicomplexa. Kuitenkin subsellulaarisista rakenteet ja metaboliareitteihin voi kadota joillakin suvusta ja sijoittamalla ne jälkeläiset voivat olla problamatic.

1980-luvulla ja jatkuu siihen asti hetkellä molekyylitekniikkaa joita sovelletaan taksonomian. Mahdolliset evoluution historia ja suhteita voidaan saada vertaamalla DNA: n tai proteiinisekvenssien. Molecular sekvenssi data on vahvistanut phylogenies perustuu muihin kriteereihin, ratkaistaan ​​joitakin keskusteluja, ja johti muutamia yllätyksiä. Esimerkiksi molekyyli tiedot vahvistavat, että Apicomplexa ovat monophyletic, ja lisäksi, osoittaa, että ne liittyvät ripsieläimiä ja panssarisiimalevät. Nämä kolme ryhmää ovat nyt yhdistetty suurempaan monophyletic ryhmä nimeltä alveolata. Tämä suhde oli aiemmin epäilty ja nimi on viittaus morfologisten rakenteiden tunnetaan alveolaarinen pusseja. Mutta käyttö yksittäisten geenien voi olla epäluotettava keino määrittää evoluution suhteita, etenkin etäistä sukua organismeja, ja molekyylitason tietoja olisi tulkittava varoen.