Pierwotniaki

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Pierwotniaki
Leishmania donovani
Leishmania donovani
Systematyka
Królestwo protisty
Nazwa systematyczna
Protozoa von Siebold, 1845
"(systm)" Systematyka w Wikispecies

Pierwotniaki, protisty zwierzęce (Protozoa) – drobne (według tradycyjnych definicji – jednokomórkowe) organizmy eukariotyczne, zaliczane tradycyjnie (do XX w.) do królestwa zwierząt, w randze typu lub podkrólestwa[1]. W nowszych systemach klasyfikacji włączane są do królestwa Protista jako sztuczny takson (dział). Według jednej z propozycji taksonomicznych, pierwotniaki są wydzielane jako odrębne królestwo Protozoa, obejmując również wielokomórkowe śluzowce, nie obejmując z kolei licznych grup jednokomórkowców zaliczanych do roślin, grzybów lub chromistów[2].

Systematyka[edytuj | edytuj kod]

Systematyka współcześnie[edytuj | edytuj kod]

W systemie pięciu królestw (w wersji Whittakera i późniejszych) (bakterie, protisty, grzyby, rośliny, zwierzęta) pierwotniaki nie są wyróżniane, a ich zakres odpowiada w przybliżeniu nieformalnej grupie protistów określanej jako protisty zwierzęce. W zależności od podejścia, niektórzy przedstawiciele pierwotniaków (na przykład eugleniny, niektóre bruzdnice) są ujmowani zarówno jako protisty zwierzęce, jak i roślinne. Również wiele protistów grzybopodobnych, zwłaszcza śluzowce, a także grupy takie jak mikrosporydia, bywają zaliczane do różnych grup pierwotniaków.

Również w systemach rezygnujących z klasycznego rangowania taksonomicznego grupa odpowiadająca pierwotniakom nie jest wyróżniana, a ich przedstawiciele są łączeni w supergrupy, tj. klady obejmujące również organizmy inne niż protisty. Organizmy tradycyjnie zaliczane do pierwotniaków tworzą supergrupy: Excavata (wiciowce), Chromalveolata (wiciowce, orzęski), Opisthokonta (wiciowce kołnierzykowe, mikrosporydia), Rhizaria (ameby), Amoebozoa (ameby).

W systemie Cavaliera-Smitha królestwo Protoza było dzielone na kilka sposobów, według jednego z nich – z roku 2004 – podział ten przedstawia się następująco[2]:

  • królestwo: Protozoa
  • infrakrólestwo Excavata
  • infrakrólestwo Alveolata

Systemy historyczne[edytuj | edytuj kod]

Do pierwotniaków (Protozoa) w różnych systemach zaliczano różne grupy organizmów. Początkowo (pierwsza połowa XIX w.) oprócz jednokomórkowców również gąbki i parzydełkowce. Także wiele grup glonów (desmidie, okrzemki, eugleniny) bywało włączanych i wykluczanych z tego taksonu. Formalne znaczenie Protozoa nadał w 1845 Karl Theodor Ernst von Siebold[3]. W połowie XIX w. pojawiły się koncepcje systematyczne, w których wyodrębniano trzecie królestwo (Protista, Protoctista) i rezygnowano z łączenia pierwotniaków ze zwierzętami. Pod koniec XIX w. zaś ponownie popularność zyskało ujęcie pierwotniaków jako grupy zwierząt i utrwalony wówczas skład tego taksonu (oraz rozdzielenie "zwierzęcych" pierwotniaków od "roślinnych" mikroglonów) był akceptowany przez naukę przez następne kilkadziesiąt lat[4].

Tradycyjnie pierwotniaki dzielone były głównie na podstawie kryteriów morfologicznych na następujące grupy:

Na przełomie XX i XXI w. w jednym z uproszczonych systemów nawiązujących do podziału tradycyjnego zostały poklasyfikowane w następujący sposób[5]:

Morfologia i anatomia[edytuj | edytuj kod]

Pierwotniaki to organizmy o zróżnicowanej budowie morfologicznej. Wielkość ich ciał waha się od 10 μm do kilku milimetrów. Zazwyczaj w budowie można wyróżnić przód, tył, stronę grzbietową oraz brzuszną.

Pierwotniaki wykształciły pellikulę – błonę komórkową podścieloną utworami błoniastymi (efekt: wzmocnienie całej konstrukcji). Jej dodatkowymi właściwościami jest "elastyczność" pozwalającą na poruszanie się ruchem ameboidalnym.

Komórki pierwotniaków wypełnia cytoplazma, najczęściej podzielona na zewnętrzną ektoplazmę oraz ulokowaną centralnie w komórce endoplazmę.

U pierwotniaków wyróżnia się wyspecjalizowane organelle ruchowe:

  1. Wić (flagellum), rzęska (cilia) – identyczne twory pod względem konstrukcji, jednak różniące się ilością, wielkością oraz tym, iż rzęski połączone są włókienkami pod warstwą błony komórkowej (pellikuli) – co pozwala na skoordynowanie ruchów.
  2. Nibynóżki (pseudopodia) – wykształcone u niektórych zarodziowców, ich działanie polega na przelewaniu cytoplazmy do różnych rejonów komórki, a co za tym tworzenie "wypukleń" – co pozwala na przemieszczanie się ruchem ameboidalnym oraz na "oblewanie" ciała potencjalnej ofiary.

Pierwotniaki to organizmy heterotroficzne. Część wiciowców może odżywać się autotroficzne (miksotrofizm).

Ponieważ pierwotniaki to małe organizmy, o względnie niskim tempie przemian i dużej powierzchni, wydalanie jest przeprowadzane w drodze dyfuzji.

Rozmnażanie się pierwotniaków[edytuj | edytuj kod]

Pierwotniaki, jako jednokomórkowce rozmnażają się tylko bezpłciowo – zazwyczaj rozmnażanie polega wtedy na podziale mitotycznym komórki – powstają dwie komórki potomne o jednakowym podłożu genetycznym, co prowadzi do szybkiego zwiększenia ilości osobników danego gatunku. Zasadniczą wadą jest brak zmienności genetycznej.

Wśród pierwotniaków występują zarówno formy haploidalne, jak i diploidalne.

Rozmnażanie orzęsków ( Ciliata )[edytuj | edytuj kod]

Cechą szczególną orzęsków jest obecność dwóch typów jąder : dużego makronukleusa ( Ma) i małego mikronukleusa (Mi). Ma spełnia funkcję jądra komórkowego – steruje syntezą białek, a pośrednio całym metabolizmem komórki. Podczas tworzenia się Ma, niektóre fragmenty chromosomów namnażają się wewnątrz niego intensywnie. Powstaje dziwne jądro, które nie zawiera pełnej informacji genetycznej, ale zawarta w nim ilość DNA, wynosi tyle, co w 60 – 1500 jądrach haploidalnych. Mi jest diploidalny i stanowi pełne archiwum informacji genetycznej, czynne tylko w procesie płciowym. Orzęski rozmnażają się poprzez podział podłużny. Mi dzieli się mitotycznie, a Ma amitotycznie. Ponieważ Mi jest archiwum, które zapewnia ciągłość gatunku musi się on dzielić bardzo dokładnie, z mitotyczną precyzją. W roboczym Ma, przy tak dużej ilość DNA parę kawałków chromosomów w jedną lub w drugą stronę nie robi większej różnicy. Proces płciowy orzęsków przypomina zapłodnienie krzyżowe zwierząt – obojnaków. Orzęski sklejają się po dwa. W każdym z nich Mi przechodzi mejozę i inne złożone przemiany, w których wyniku powstają dwa jądra haploidalne. Jedno z nich jest nieruchome ( podobnie jak komórka jajowa ), zaś drugie zachowuję się jak plemnik – wędruje do ciała partnera i tam łączy się z jego jądrem nieruchomym. Proces ten przebiega jednocześnie w obu orzęskach, więc po zapłodnieniu każdy z nich ma jedno jądro diploidalne, ale już ze zmienionym garniturem genów, gdyż połowa pochodzi od partnera. Taka wymiana i rekombinacja materiału genetycznego to zasadniczy sens każdego procesu płciowego. Następnie orzęski rozdzielają się. Diploidalne jądro każdego z nich przechodzi dalsze przemiany i podziały, aż wreszcie powstaje mikronukleus, który będzie przechowywał nową, zrekombinowaną informacje genetyczną i makronukleus, który będzie ją wcielał w życie. W miarę, jak nowy makronukleus dojrzewa i stopniowo przejmuje obsługę komórki, stary makronukleus zanika.

Zmysły, wrażliwość[edytuj | edytuj kod]

Pierwotniaki zdolne są do odbioru bodźców zewnętrznych oraz reagowania na nie. Odbywa się to na zasadzie elektrycznej, dzięki polaryzacji błony komórkowej. Niektóre pierwotniaki wykształciły specyficzne organelle do percepcji wrażeń świetlnych – jak np. czerwona plamka oczna.

Choroby człowieka wywoływane przez pierwotniaki[edytuj | edytuj kod]

Do chorób zakaźnych człowieka, czyli takich, które wywołane są przez chorobotwórcze drobnoustroje i wytwarzane przez nie biologiczne czynniki, zalicza się między innymi:

Znaczenie pierwotniaków[edytuj | edytuj kod]

Znaczenie pierwotniaków:

A) w przyrodzie:

  • Orzęski pomagają wchłaniać błonnik wielu zwierzętom.
  • Niektóre z wiciowców żyją w symbiozie z termitami (mieszkają u nich i trawią drewno, które zjadają termity). Z kolei pierwotniaki orzęsków, zamieszkujące układ pokarmowy bydła, umożliwiają przyswojenie błonnika z pokarmów roślinnych spożywanych przez krowy czy owce. Takie pierwotniaki nazywamy symbiontami.
  • Użyźniają glebę uczestnicząc w tworzeniu próchnicy.
  • Stanowią pokarm dla innych zwierząt (wchodzą np. w skład zooplanktonu).
  • Tworzą pokłady skał wapiennych na dnie zbiorników wodnych.
  • Są też tzw. skamieniałościami przewodnimi, na podstawie których ocenia się wiek osadów.
  • Niszczą organizmy chorobotwórcze w przewodzie pokarmowym kręgowców.
  • Pasożytują na roślinach i zwierzętach, powodując ich zgon.
  • Niektóre pierwotniaki są pasożytami wywołującymi groźne choroby: śpiączkę afrykańską (wywołuje ją trypanosoma gambiense), malarię, czerwonkę pełzakowatą, owrzodzenie jelita grubego.

B) w życiu człowieka:

  • Ich obecność jest wskaźnikiem do określania czystości wód.
  • Są organizmami wykorzystywanymi przy biologicznym oczyszczaniu ścieków.
  • Pasożytują na zwierzętach i roślinach, zabijając ich całe grupy oraz przenosząc groźne choroby zakaźne na ludzi, takie jak toksoplazmoza (przenoszona przez kontakt z odchodami kocimi).

Okres istnienia[edytuj | edytuj kod]

Pierwotniaki to prawdopodobnie najstarsze jądrowce. Są dowody na to, że żyły na Ziemi już 600 mln lat temu.


← mln lat temu
Pierwotniaki istnieją co najmniej od 600 mln lat.
←4,6 mld 541 485 443 419 359 299 252 201 145 66 23 2


Przypisy

  1. Larousse. Ziemia, rośliny, zwierzęta. Warszawa: BGW, 1990, s. 310. ISBN 83-85167-005.
  2. 2,0 2,1 Thomas Cavalier-Smith. Only six kingdoms of life. „Proc. R. Soc. Lond. B”. 271. s. 1251–1262. doi:10.1098/rspb.2004.2705 (ang.). 
  3. Adam Urbanek: Jedno istnieje tylko zwierzę...: myśli przewodnie biologii porównawczej. Warszawa: Muzeum i Instytut Zoologii Polskiej Akademii Nauk, 2007. ISBN 978-83-88147-08-1.
  4. Joseph M. Scamardella. Not plants or animals: a brief history of the origin of Kingdoms Protozoa, Protista and Protoctista. „International Microbiology”. 2, s. 207–216, 1999. Springer-Verlag Ibérica. 
  5. Pierwotniaki (pol.). W: Słownik terminów biologicznych [on-line]. pwn.pl. [dostęp 2010-03-21].