PROTOZOOLOGI: HISTORIE, STUDIERETNING OG FORSKNING - BIOLOGI - 2025

Den protozoología er en gren af zoologi, at undersøgelser af protozo, en stor og heterogen gruppe af encellede organismer, mobile og heterotrofe. Etymologien af ​​udtrykket kommer fra de græske ord proto (første) og zoo (dyr). Euglena, Paramecium og Amoeba er vidt kendte slægter af mikroorganismer undersøgt ved protozoologi.

Definition af protozoologi er en kompleks opgave, fordi definitionen af ​​genstanden for undersøgelse af denne videngren, dvs. protozoer, har været et kontroversielt spørgsmål siden dens oprindelse.

Euglena gracilis. Euglenophyceae er de eneste fotosyntetiske protozoer. Kilde: Ellis O'Neill, via Wikimedia Commons

Historien om denne disciplin går tilbage til anden halvdel af 1600-tallet, hvor den mikroskopiske verden begyndte at blive synlig for det menneskelige øje takket være opfindelsen af ​​de første optiske instrumenter.

Protozoologi betragtes som en integrerende videnskab, der vedrører grundlæggende forskning inden for områderne taxonomi, systematik, evolution, fysiologi, økologi, molekylærbiologi, cellebiologi, blandt andre.

Mens kontroversen omkring definitionen af ​​gruppen fortsætter, fortsætter nylig forskning med at behandle gamle spørgsmål, der danner grundlaget for klassificering. Således behandles i øjeblikket meget relevante emner, såsom olieprospektering eller bioremediation.

Historie

Første observationer og beskrivelser

De tidligste observationer og beskrivelser af protozoer tilskrives den hollandske naturforsker A. van Leuwenhoek, der byggede enkle mikroskoper til at observere den naturlige verden i anden halvdel af 1600-tallet.

Maleri af A. van Leeuwenhoek, 1686. Kilde: Se side for forfatter, via Wikimedia Commons

Den første systematiske beskrivelse af protozoorganismer blev foretaget af den danske videnskabsmand OF Müller i 1786.

I 1818 foreslog Georg Goldfuss udtrykket protozoan for at gruppere de encellede organismer, der betragtes af ham som primitive.

I 1841 tilladte Dujardins undersøgelser af sarcoda (senere kendt som protoplasma) fortolkningen af ​​cellestruktur, hvilket senere gjorde det lettere at forstå, at protosoller er encellede organismer.

Mellem 1880 og 1889 udgav Otto Bütschli tre bind på Protozoa, der gav ham kvalifikationen som arkitekt for protozoologi ved at give struktur til den moderne protozoologi.

Protozoologi som en disciplin

I midten af ​​det nittende århundrede fandt der vigtige begivenheder i protozoologiens historie sted, der gav anerkendelse og prestige til denne zoologisk gren.

I 1947 blev det første tidsskrift for protozoologi grundlagt i Jena, Tyskland; Archiv für Protistenkunde. Samme år blev Protozoology Society født i byen Chicago, USA. En anden vigtig begivenhed var afholdelsen af ​​den første internationale Protozoology-kongres, der blev afholdt i Prag, Tjekkoslovakiet, i 1961.

Forbedringen af ​​mikroskoper i begyndelsen af ​​det 20. århundrede øgede antallet af kendte mikroorganismer og fik lov til at udvide viden om denne gruppe af organismer.

Oprettelse, diversificering og massering af brugen af ​​elektroniske mikroskoper i midten af ​​det 20. århundrede fremmede store fremskridt inden for studiet af taksonomi, systematik, morfologi og fysiologi af protozoer.

Protozoer i de første klassifikationer

Klassifikationer af organismer af antikke græske filosofer omfattede ikke mikroskopiske organismer. Teknologier og fremme af viden resulterede i stadig mere nye klassificeringsforslag efter den uophørlige søgen efter en naturlig klassificering.

I 1860 foreslog Hogg Protoctist Kingdom at gruppere primitive planter og dyr. Senere foreslog Haeckel (1866) Protista Kingdom at gruppere encellede organismer.

I 1938 foreslog HF Copeland brugen af ​​fire kongeriger: Monera, Protista, Plantae og Animalia. Kongeriget Monera grupperer cyanobakterier og bakterier, der var inkluderet af Haeckel i Protista. Denne omgruppering var baseret på dens enucleated karakter, opdaget af Chatton.

Fra Coperland-klassificeringen adskilte RH Whittaker svampen fra Protista og skabte Fungi-kongeriget, hvorved den traditionelle klassificering af fem kongeriger blev etableret.

Woese anerkendte i 1977 kun tre evolutionslinjer: Archaea, Bakterier og Eukarya. Efterfølgende foreslog Mayr i 1990 Prokaryota- og Eukaryota-domænerne.

Margulis og Schwartz, i 1998, genindførte fem-rige-systemet med to superkongeriger.

Klassifikationer i det 21. århundrede

I løbet af det XXI århundrede er der kommet nye forslag til klassificering af levende væsener i den uophørlige søgen efter en fylogeni baseret på evolutionære forhold.

Resultaterne af et projekt kaldet Catalog of Life System (2015) understøtter forslaget fra to superkongeriger: Prokariota og Eukaryota. I det første superkingdom inkluderer de kongerigerne Archaea og Bacteria. I det andet inkluderer de kongerigerne Protista, Chromista, Fungi, Plantae og Animalia.

I denne klassificering er protozoer den fælles stamfar til alle eukaryoter og ikke kun for dyr, som oprindeligt blev foreslået.

Studieområde

Protozoer som genstand for undersøgelse

Protozoer er eukaryote organismer. De dannes af en enkelt celle med en differentieret kerne, der udfører alle funktionerne i en komplet organisme.

Deres gennemsnitlige størrelse kan variere fra 2 eller 3 mikron til 250 mikron lang. Spirostomun, en cilieret protosoan, kan imidlertid nå 3 mm, og Porospora gigantea, en sporozoan, kan måle 16 mm i længden.

Protozoer er hovedsageligt heterotrofiske og kan være fagotrofer, rovdyr eller detritivorer. En vigtig undtagelse er Euglenophyceae, de eneste fotosyntetiske protozoer, der får deres kloroplaster fra fangede og eksklaviserede grønne alger.

Deres reproduktion er hovedsageligt aseksuel gennem binær fission eller multiple fission. Imidlertid har et mindretal seksuel reproduktion ved syngamy eller autogamy (fusion af haploide gameter) eller ved udveksling af genetisk materiale (konjugering).

Det er bevægelige organismer, der har bevægelsesorganer som flagella, cilia eller pseudopods. De kan også bevæge sig gennem amoeboidale bevægelser, typiske for cellen, opnået ved sammentrækning og afslapning af den samme.

De er fordelt i alle fugtige miljøer på Jorden. F.eks. Kan vi finde dem blandt sandkornene på stranden, i floder, hav, kloak, kilder, i skovstrøelse, i tarmen fra hvirvelløse dyr og hvirveldyr eller i menneskets blod.

De er i stand til at overleve en mangel på fugtighed; de har modstandsstrukturer, der tillader dem at blive forankret, indtil de kommer tilbage i kontakt med det vandige medium.

De kan være fritlivende eller opretholde symbiotiske forhold til andre arter, såsom commensalism, gensidighed eller parasitisme. Parasitter er årsagsmidler til sygdomme hos planter, dyr og mennesker.

Modelsystemer

Protozoer er ideelle som studiemodeller, der gør det muligt at tackle forskellige spørgsmål inden for biologi. Nogle karakteristika, der gør dem nyttige, er: kort generationstider, stor mangfoldighed af grundlæggende egenskaber og livscyklusser, generaliseret geografisk distribution og håndterbar genetik.

Grundlæggende undersøgelser

Protozoologi omfatter undersøgelsen af ​​den naturlige historie med protozoer. Dette inkluderer viden om strukturen, taksonomien, adfærden, livscyklusserne og fysiologien af ​​disse organismer.

Grundlæggende økologiske undersøgelser af protozoer dækker dynamikken inden for individer af samme art og mellem individer af forskellige arter. Det sidstnævnte har særlig relevans på grund af eksistensen af ​​parasitære protozoer.

Anvendte studier

Protozoologi adresserer vigtige anvendelsesområder inden for områder, der er så forskellige som medicin, veterinærmedicin, petrokemi, bioteknologi og mange andre af interesse for menneskeheden.

Protozoologi undersøger protozoer som årsagsmidler til sygdomme hos mennesker, dyr og planter. Således overlapper det med grundlæggende protozoologi i undersøgelsen af ​​den naturlige historie med parasitære protozoer.

Den studerer selve sygdommene gennem viden om mekanismerne til kolonisering af parasitter i sunde værter, om de infektiøse processer, til diagnose, behandling og forebyggelse af disse sygdomme.

Inden for petrokemikalier er undersøgelsen af ​​protozoer nyttigt i olieudforskning. Identificering af tilstedeværelsen af ​​nogle arter kan kaste lys over tilstedeværelsen af ​​olie i det efterforskningslag.

Ligeledes kan sammensætningen af ​​protozoer være en indikator for tilstanden af ​​gendannelse af et økosystem efter oliespildbegivenheder.

På den anden side kan forvaltningen af ​​protozoanbefolkninger hjælpe med til bioremediering af forurenede vandmasser og jord. Protozoeres evne til at indtage faste partikler fremskynder nedbrydningen af ​​giftigt affald og farlige stoffer.

Nylige forskningseksempler

Protozoeres mangfoldighed i tropiske skove

Det er almindeligt kendt, at tropiske skove har en stor mangfoldighed af plante- og dyrearter.

I løbet af 2017 offentliggjorde Mahé og samarbejdspartnere resultaterne af et forskningsprojekt, der havde til formål at lære om den store mangfoldighed af skovmikroorganismer, der lever i mikrobiel skala.

Projektet blev udviklet i skove i Costa Rica, Panama og Ecuador, hvor de tog prøver af blomster og lianer faldt på jorden. Resultaterne viste, at protozoer er meget mere forskellige end skovmikroorganismer.

Parasitiske protozo-vira hos mennesker

Interaktionen mellem parasitter og deres værter har fået meget opmærksomhed inden for medicinsk protozoologi. Der er dog nye interaktioner, der komplicerer undersøgelsessystemet og kræver endnu mere forskning.

For nylig offentliggjorde Grybchuk og samarbejdspartnere (2017) et arbejde, der identificerer adskillige vira fra familien Totiviridae, der er involveret i stigningen i patogeniciteten af ​​protozoer i gruppen af ​​trypanosomer, knyttet til den menneskelige parasit Leishmania.

Resultaterne viser flere tidligere uidentificerede vira. De præsenterer også vigtige oplysninger om viraers oprindelse, mangfoldighed og distribution i en gruppe protister.

Referencer

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. Noter om protozoologisk historie V. Protozoologiens genfødelse syv frugtbare lustrums: 1941-1976. Mex. Hist. Videnskab. og Tec., nr. 5: 91-114.
3. Corliss, JO (1989). Protozonen og cellen: en kort oversigt over det tyvende århundrede. Journal of the History of Biology Vol. 22, No. 2 pp. 307-323.
4. Grybchuk, D et al. (2017). Viral opdagelse og mangfoldighed i trypanosomatidprotozoer med fokus på slægtninge til den menneskelige parasit Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. og Lazcano, A. Den naturlige klassificeringsmetode og egenskaberne ved universel sammenligning. I: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, MC, Goyenechea, I. og Iturbe U., (redaktører). Systematik, vidensbasen for biodiversitet. Det autonome universitet i staten Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, Mexico.
6. Leadbeater, BSC og McCready, SMM Fagellaterne: historiske perspektiver. redigeret af Barry SC Leadbeater, John C. Green. Flageller: Enhed, mangfoldighed og evolution.
7. Mahé, F. et al. (2017). Parasitter dominerer hyperdiverse jordprotistsamfund i neotropiske regnskove. Nature Ecology & Evolution 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, DJG, JL Olivares og J. Arece. (2010). Udviklingen af ​​protosoer. Præsten Salud Anim. Bind 32 nr. 2: 118-120.
9. Rothschild, LJ (2004). Indledende bemærkninger: Protozoology (Protistology) ved daggry af det 21. århundrede. Journal of Eukaryotic Microbiology 51 (1).