Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Kjennetegn på alle celler
- Den første klassifiseringen: Livets tre domener
- Archaea: Encellede organismer som trives i ekstreme miljøer
- Domenet og kongeriket Archaea
- Bakterier: Encellede organismer som trives i flere miljøer
- Bakterier inneholder ikke en separat nukleus
- Domenet og riket av bakterier
- Eukaryoter trives overalt
- The Kingdoms Beneath Eukaryotes
- Den største encellede organismen
- Den minste encellede organismen
- En eukaryote med en celle som bryter reglene
Cellen er den minste levende organismen som inneholder alle funksjonene i livet, og de fleste alt liv på planeten begynner som en encellet organisme. To typer encellede organismer eksisterer for tiden: prokaryoter og eukaryoter, de uten en separat definert kjerne og de med en kjerne beskyttet av en cellulær membran. Forskere påpeker at prokaryoter er den eldste livsformen, som først dukket opp for rundt 3,8 millioner år, mens eukaryoter dukket opp for omtrent 2,7 milliarder år siden. Taksonomien til encellede organismer faller inn i et av de tre viktigste livsdomenene: eukaryoter, bakterier og archaea.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Biologer klassifiserer alle levende organismer i de tre livets domener som begynner med encelle til flercellede organismer: archaea, bakterier og eukaryoter.
Kjennetegn på alle celler
Alle encellede og flercellede organismer deler disse grunnleggende:
Den første klassifiseringen: Livets tre domener
Før 1969 klassifiserte biologer cellulivet i to riker: planter og dyr. Etter 1969 til 1990 ble forskere enige om et system for klassifisering av fem riker som inkluderte monera (bakterier), protister, planter, sopp og dyr. Men Dr. Carl Woese (1928-2012), tidligere professor ved Institutt for mikrobiologi ved University of Illinois, foreslo en ny struktur for klassifisering av encellede organismer og flercellede enheter i 1990 for å bestå av tre domener, archaea, bakterier og eukaryoter, underklassifisert til seks riker. De fleste forskere bruker nå denne taksonomien eller klassifiseringssystemet.
Archaea: Encellede organismer som trives i ekstreme miljøer
Archaea trives i ekstreme miljøer, tidligere antatt som uholdbare for livet: hydrotermiske lufteåpninger, varme kilder, Dødehavet, dammer av saltfordamping og sure innsjøer. I forkant av Dr. Woeses forslag, identifiserte forskere først archaea som archaebacteria - eldgamle enkeltcellebakterier - fordi de så ut som prokaryote bakterier, encellede organismer som mangler en separat membranbundet kjernen eller organeller. Ytterligere studier av Dr. Woese, hans kolleger og andre forskere førte til at de innså at disse eldgamle bakteriene var nærmere knyttet til eukaryoter på grunn av de biokjemiske trekkene de viser. Forskere og forskere har også oppdaget archaea som lever i menneskets fordøyelseskanal og hud.
Domenet og kongeriket Archaea
Archaea deler kjennetegn på både prokaryoter og eukaryoter, og det er grunnen til at de eksisterer på en egen gren mellom bakterier og eukaryoter i livets fylogenetiske tre. Da forskere oppdaget at archaebacteria faktisk ikke var gamle bakterier, omdøpte de dem til archaea. Følgende funksjoner definerer archaea enkeltcelleorganismer:
De viktigste klassifiseringene av archaea inkluderer crenarchaeota, Euryarchaeota og korarchaeota, samt de foreslåtte underavdelingene av nanoarchaeota og det foreslåtte thaumarchaeota. Individuelle klassifiseringer indikerer hvilke miljøer forskere og forskere finner i disse encellede organismer. Crenarchaeota lever i miljøer med ekstrem surhet og temperatur, og oksiderer ammoniakk; euryarchaeota inkluderer organismer som oksiderer metan og elsker salt i dyphavsmiljøer, andre euryarchaeota som produserer metan som et avfallsprodukt og korarchaeota, en kategori av archaea som også lever i høye temperaturmiljøer.
Nanoarchaeota skiller seg fra andre archaea ved at de bor på toppen av en annen arkaisk organisme som kalles Ignicoccus. Undertyper av korarchaeota og nanoarchaeota inkluderer metanogener, organismer som produserer metangass som et biprodukt av fordøyelses- eller energiproduserende prosesser; halofiler eller saltelskende archaea; termofile, organismer som trives i ekstremt høye temperaturer; og psychrophiles, archaea organismer som lever i ekstremt kalde temperaturer.
Bakterier: Encellede organismer som trives i flere miljøer
Bakterier lever og trives overalt på planeten: på toppen av fjellene, i bunnen av verdens dypeste hav, inne i fordøyelseskanalene til både mennesker og dyr, og til og med i de frosne bergarter og is fra nord- og sørpolene. Bakterier kan spre seg vidt og bredt over år fordi de kan gå i dvale i lengre perioder.
Bakterier inneholder ikke en separat nukleus
Bakterier eksisterer som de ledende levende skapningene på planeten, etter å ha vært her i minst tre fjerdedeler av planetene som utvikler seg historie. De er kjent for sin evne til å tilpasse seg de fleste av habitatene på planeten. Mens noen bakterier forårsaker virulente sykdommer hos dyr, planter og mennesker, fungerer de fleste bakterier som "gunstige" midler i miljøet med metabolske prosesser som opprettholder høyere livsformer.
Andre former for bakterier fungerer sammen med planter og virvelløse dyr (vesener uten ryggrad) i symbiotiske forhold som utfører viktige funksjoner. Uten disse encellede organismer ville døde planter og dyr ta lengre tid å råtne og jord ville slutte å være fruktbar. Forskere og forskere bruker noen bakterier i kjemikalier, medisiner, antibiotika og til og med i tilberedning av matvarer som surkål, yoghurt og kefir og sylteagurk. Som enkle encellede organismer har bakterieceller særpreg:
Domenet og riket av bakterier
Forskere klassifiserer de fleste bakterier i tre grupper, basert på hvordan de reagerer på oksygen i gassform. aerobic bakterier trives i oksygenmiljøer og krever oksygen for å leve. anaerob bakterier liker ikke gassformig oksygen; et eksempel på disse bakteriene er de som lever i sedimenter dypt under vann eller de som forårsaker bakteriebasert matforgiftning. Til slutt, fakultative anaerober er bakterier som foretrekker tilstedeværelsen av oksygen i sine oppvekstmiljøer, men kan leve uten det.
Men forskere klassifiserer også bakterier etter måten de skaffer energi: som heterotrophs og autotrophs. Autotrofer, som planter som er drevet av lysenergi (kalt fotoautotrofisk), lager sin egen matkilde ved å fikse karbondioksid, eller ved kjemoautotrofiske midler, ved bruk av nitrogen, svovel eller andre elementer oksidasjonsprosesser. Heterotrofer tar energien sin fra miljøet ved å bryte ned organiske forbindelser, som saprobiske bakterier som lever i råtnende stoffer, samt bakterier som er avhengige av gjæring eller respirasjon for energi.
En annen måte forskere grupperer bakterier på er deres former: sfærisk, stangformet og spiral. Andre former for bakterier inkluderer glødende, omsluttet, firkantet, stilket, stjerneformet, spindelformet, lobet, trichomformende (hårdannende) og pleomorphic bakterier med evnen til å endre form eller størrelse basert på miljøet.
Flere klassifiseringer inkluderer mykoplasma, sykdomsfremkallende bakterier påvirket av antibiotika fordi de mangler en cellevegg; cyanobakterier, fotoautotrofiske bakterier som blågrønne alger; gram-positive bakterier, som avgir lilla i gramfargetesten fordi testen farger deres tykke cellevegger; og gramnegative bakterier som blir rosa i gramfargetesten på grunn av deres tynne, men sterke yttervegger. Gram-positive bakterier reagerer bedre på antibiotika enn gramnegative bakterier fordi mens formersveggen er tykk, er den gjennomtrengelig, mens cellene på gramnegative bakterier er tynne, men fungerer mer som en skuddsikker vest.
Eukaryoter trives overalt
Mens eukaryoter inkluderer mange flercellede organismer i sopp-, plante- og dyreriket, inkluderer dette viktigste livsdomene også encellede organismer. Encellede eukaryoter har cellevegger som kan endre form sammenlignet med prokaryoter som har stive cellevegger. De fleste forskere påpeker at eukaryoter utviklet seg fra prokaryoter fordi begge bruker RNA og DNA som genetisk materiale; de drar fordel av 20 aminosyrer; og begge har en lipid (oppløselig i organiske løsningsmidler) to-lags cellemembran og bruker D-sukker og L-aminosyrer. Spesifikke egenskaper ved eukaryoter inkluderer:
The Kingdoms Beneath Eukaryotes
Det eukaryote domene inneholder fire riker eller underkategorier: protister, fungi, planter og dyr. Av disse inneholder protister bare encellede organismer mens soppriket inneholder begge deler. Protista-riket inkluderer levende organismer som alger, euglenoider, protozoer og Slim form. Soppriket inkluderer både encellede og flercellede organismer. Enkelcelleorganismer i soppriket inkluderer gjær og chytrids, eller fossiliserte sopp. De fleste organismer i plante- og dyreriket er flercellede.
Den største encellede organismen
Selv om de fleste encelleenheter på planeten vanligvis krever et mikroskop, kan du observere akvatiske alger, Caulerpa taxifolia, med det blotte øye. Definert som en type tang innfødt til Det indiske hav og Hawaii, er denne drapsmannens alger en invasiv art andre steder. Denne levende organismen i planteriket kan vokse fra 6 til 12 centimeter lang og har fjærlignende flatete grener, som oppstår fra en løper, i mørke til lysegrønne fargetoner.
Den minste encellede organismen
Ligger i åsene over University of California Berkeley campus sitter Lawrence Berkeley National Laboratory, som administreres i fellesskap av U.S. Department of Energy og University of California-systemet. Et internasjonalt team av forskere, ledet av forskerne fra Berkeley Labs, oppdaget i 2015 hva som kan være den minste encellede organismen som er fanget i et bilde hentet fra et høytdrevet mikroskop.
Denne encellede organismen, en prokaryotisk bakterie, er så liten at 150 000 av disse encellede bakteriene kan sitte på tuppen av et hår fra hodet ditt. Forskerne fortsetter å studere disse antatt å være vanlige organismer, da de mangler mange av funksjonene som er nødvendige for å fungere med andre organismer. Cellene ser ut til å ha DNA, et lite antall ribosomer og trådlignende vedheng, men er mer enn sannsynlig avhengige av at andre bakterier lever.
En eukaryote med en celle som bryter reglene
Forskere ved Charles University i Praha oppdaget den eneste kjente eukaryote organismen som ikke inneholder en bestemt type mitokondrier, og de fant den i tarmen til et kjæledyr chinchilla. Mens cellene driver, gjør mitokondrier flere ting. I nærvær av oksygen kan mitokondrier lade opp molekyler og produsere kritiske proteiner. Men denne organismen, en slektning av giardia-bakteriene, bruker et system som de som vanligvis finnes i bakterier - lateral genoverføring - for å syntetisere proteiner. Ettersom bakterier først og fremst eksisterer som prokaryote celler, er det å finne en bakterierelatert eukaryotisk celle et unntak fra regelen.