Vad är encelliga organismer? Encelliga organismer: prokaryoter och eukaryoter som upptäckte encelliga djur

De enklaste djuren är encelliga organismer, egenskaper, näring, närvaro i vatten och i människokroppen

generella egenskaper

Eller encelliga organismer, som deras namn antyder, består av en enda cell. Filumen Protozoa omfattar mer än 28 000 arter. Strukturen hos protozoer kan jämföras med strukturen hos celler i flercelliga organismer. Båda är baserade på kärnan och cytoplasman med olika organeller (organeller) och inneslutningar. Men vi får inte glömma att varje cell i en flercellig organism är en del av vilken vävnad eller organ som helst där den utför sina specifika funktioner. Alla celler i en flercellig organism är specialiserade och kan inte existera oberoende. Däremot kombinerar de enklaste djuren funktionerna hos en cell och en oberoende organism. (Fysiologiskt liknar Protozoa-cellen inte enskilda celler från flercelliga djur, utan en hel flercellig organism.

Det enklaste alla funktioner som är inneboende i alla levande organismer är karakteristiska: näring, metabolism, utsöndring, uppfattning av yttre stimuli och reaktion på dem, rörelse, tillväxt, reproduktion och död.

Protozoer Cellstruktur

Kärnan och cytoplasman, som indikeras, är de huvudsakliga strukturella och funktionella komponenterna i alla celler, inklusive encelliga djur. Den senares kropp innehåller organeller, skelett- och kontraktila element och olika inneslutningar. Det är alltid täckt med ett cellmembran, mer eller mindre tunt, men väl synligt i ett elektronmikroskop. Cytoplasman hos protozoer är flytande, men dess viskositet varierar mellan olika arter och varierar beroende på djurets tillstånd och miljön (dess temperatur och kemiska sammansättning). Hos de flesta arter är cytoplasman genomskinlig eller mjölkvit, men hos vissa är den blå eller grönaktig (Stentor, Fabrea saliv). Den kemiska sammansättningen av protozoernas kärna och cytoplasma har inte studerats fullständigt, främst på grund av dessa djurs ringa storlek. Det är känt att grunden för cytoplasman och kärnan, som i alla djur, består av proteiner. Nukleinsyror är nära besläktade med proteiner de bildar nukleoproteiner, vars roll i alla organismers liv är extremt stor. DNA (deoxiribonukleinsyra) är en del av kromosomerna i protozokärnan och säkerställer överföringen av ärftlig information från generation till generation. RNA (ribonukleinsyra) finns i protozoer både i kärnan och i cytoplasman. Den implementerar de ärftliga egenskaperna hos encelliga organismer kodade i DNA, eftersom den spelar en ledande roll i syntesen av proteiner.

Mycket viktiga kemiska komponenter i cytoplasman - fettliknande ämnen lipider - deltar i ämnesomsättningen. Vissa av dem innehåller fosfor (fosfatider), många är associerade med proteiner och bildar lipoproteinkomplex. Cytoplasman innehåller också reservnäringsämnen i form av inneslutningar - droppar eller granulat. Dessa är kolhydrater (glykogen, paramyl), fetter och lipider. De fungerar som energireserv för protozokroppen.

Förutom organiska ämnen innehåller cytoplasman en stor mängd vatten och mineralsalter (katjoner: K+, Ca2+, Mg2+, Na+, Fe3+ och anjoner: Cl~, P043“, N03“). I cytoplasman hos protozoer finns många enzymer involverade i metabolismen: proteaser, som säkerställer nedbrytningen av proteiner; karbohydraser som bryter ner polysackarider; lipaser som främjar fettsmältningen; ett stort antal enzymer som reglerar gasutbytet, nämligen alkaliska och sura fosfataser, oxidaser, peroxidaser och cytokromoxidaser.

Tidigare idéer om den fibrillära, granulära eller skumcellulära strukturen i cytoplasman hos protozoer baserades på studier av fixerade och färgade preparat. Nya metoder för att studera protozoer (i ett mörkt fält, i polariserat ljus, med användning av intravital färgning och elektronmikroskopi) har gjort det möjligt att fastställa att protozoernas cytoplasma är ett komplext dynamiskt system av hydrofila kolloider (främst proteinkomplex), som har en flytande eller halvflytande konsistens. Under ultramikroskopisk undersökning i ett mörkt fält verkar cytoplasman hos protozoer optiskt tom, endast cellorganellerna och dess inneslutningar är synliga.

Det kolloidala tillståndet hos cytoplasmatiska proteiner säkerställer variationen i dess struktur. I cytoplasman sker ständigt förändringar i proteinernas aggregerade tillstånd: de går från ett flytande tillstånd (sol) till ett mer fast, gelatinöst tillstånd (gel). Dessa processer är förknippade med frisättningen av ett tätare lager av ektoplasma, bildandet av ett skal - pelliklar och amöboidrörelsen hos många protozoer.

Protozoernas kärnor, liksom kärnorna i flercelliga celler, består av kromatinmaterial, kärnjuice och innehåller nukleoler och ett kärnhölje. De flesta protozoer innehåller bara en kärna, men det finns också flerkärniga former. I detta fall kan kärnorna vara desamma (flerkärniga amöbor från släktet Pelomyxa, flerkärniga flagellater Polymastigida, Opalinida) eller skilja sig åt i form och funktion. I det senare fallet talar man om kärndifferentiering, eller kärndualism. Således kännetecknas hela klassen av ciliater och vissa foraminifer av kärndualism. dvs kärnor som är olika i form och funktion.

Dessa typer av protozoer, liksom andra organismer, lyder lagen om beständighet för antalet kromosomer. Deras antal kan vara enkla eller haploida (de flesta flagellater och sporozoer), eller dubbelt eller diploida (ciliater, opaliner och, tydligen, sarkodae). Antalet kromosomer i olika arter av protozoer varierar kraftigt: från 2-4 till 100-125 (i den haploida uppsättningen). Dessutom observeras kärnor med en multipel ökning av antalet uppsättningar av kromosomer. De kallas polyploida. Man fann att stora kärnor, eller makrokärnor, av ciliater och kärnorna hos vissa radiolarier är polyploida. Det är mycket troligt att kärnan i Amoeba proteus också är polyploid, antalet kromosomer i denna art når 500.

Reproduktion Nuclear division

Den huvudsakliga typen av kärndelning i både protozoer och flercelliga organismer är mitos eller karyokinesis. Under mitos sker den korrekta, enhetliga fördelningen av kromosomalt material mellan cellkärnorna i delande celler. Detta säkerställs genom den längsgående uppdelningen av varje kromosom i två dotterkromosomer i mitosens metafas, där båda dotterkromosomerna går till olika poler i den delande cellen.

Mitotisk uppdelning av gregarinkärnan hos Monocystis magna:
1, 2 - profas; 3 - övergång till metafas; 4, 5 - metafas; 6 - tidig anafas; 7, 8 - sent
anafas; 9, 10 - telofas.

När kärnan i Monocystis magna gregarina delar sig kan alla mitotiska figurer som är karakteristiska för flercelliga organismer observeras. I prophase är trådliknande kromosomer synliga i kärnan, några av dem är associerade med kärnan (fig. 1, 1, 2). I cytoplasman kan två centrosomer urskiljas, i vars centrum det finns centrioler med stjärnstrålar som divergerar radiellt. Centrosomer närmar sig kärnan, gränsar till dess skal och rör sig till kärnans motsatta poler. Kärnhöljet löses upp och en akromatinspindel bildas (fig. 1, 2-4). Spiralisering av kromosomer uppstår, som ett resultat av vilket de förkortas kraftigt och samlas i centrum av kärnan, nukleolen löses upp. I metafas flyttar kromosomerna till ekvatorialplanet. Varje kromosom består av två kromatider som ligger parallellt med varandra och hålls samman av en centromer. Stjärnfiguren runt varje centrosom försvinner, och centriolerna delas på mitten (fig. 1, 4, 5). I anafas delar sig centromererna i varje kromosom på mitten och deras kromatider börjar divergera mot spindelpolerna. Det är karakteristiskt för protozoer att dragspindelfilamenten som är fästa vid centromererna endast kan särskiljas hos vissa arter. Hela spindeln sträcks, och dess trådar, som löper kontinuerligt från stolpe till stolpe, förlängs. Separationen av kromatider som har förvandlats till kromosomer säkerställs av två mekanismer: att de dras isär under inverkan av sammandragning av de dragande spindeltrådarna och sträckningen av kontinuerliga spindeltrådar. Det senare leder till att cellpolerna avlägsnas från varandra (fig. 1, 6, 7). kromosomerna despiral och blir tunnare, och nukleoler bildas igen, och runt de delade centriolerna bildas två oberoende centrosomer med stjärnstrålar. 9, 10). Men i vissa protozoer delar sig cytoplasman, inklusive i Monocystis, en serie på varandra följande kärndelningar, som ett resultat av vilka tillfälliga multinukleära stadier uppträder i livscykeln runt varje kärna och många små celler bildas samtidigt.

Det finns olika avvikelser från den ovan beskrivna mitosprocessen: kärnhöljet kan bevaras genom hela den mitotiska divisionen, akromatinspindeln kan bildas under kärnhöljet och i vissa former bildas inte centrioler. De mest betydande avvikelserna finns hos vissa euglenidae: de saknar en typisk metafas, och spindeln passerar utanför kärnan. I metafas är kromosomer, bestående av två kromatider, belägna längs kärnans axel, ekvatorialplattan bildas inte, kärnmembranet och kärnan bevaras, den senare delas i hälften och passerar in i dotterkärnorna. Det finns inga grundläggande skillnader mellan beteendet hos kromosomer i mitos i protozoer och flercelliga organismer.

Innan nya forskningsmetoder användes beskrevs kärndelningen av många protozoer som amitos, eller direktdelning. Sann amitos förstås nu som uppdelningen av kärnor utan korrekt separation av kromatider (kromosomer) till dotterkärnor. Som ett resultat bildas kärnor med ofullständiga uppsättningar av kromosomer. De är inte kapabla till ytterligare normala mitotiska divisioner. Det är svårt att förvänta sig sådana nukleära uppdelningar i de enklaste organismerna normalt. Amitos observeras valfritt som en mer eller mindre patologisk process.

Kroppen av protozoer är ganska komplex. Inom en cell sker differentiering av dess individuella delar, som utför olika funktioner. Således, i analogi med organen hos flercelliga djur, kallades dessa delar av protozoer organeller eller organeller. Det finns rörelseorganeller, näring, perception av ljus och andra stimuli, utsöndringsorganeller etc.

Rörelse

Rörelseorganellerna i Protozoer är pseudopodier, eller pseudopoder, flageller och flimmerhår. Pseudopodier bildas för det mesta i rörelseögonblicket och kan försvinna så fort protozoen slutar röra sig. Pseudopodia är tillfälliga plasmatiska utväxter av protozoernas kropp som inte har en permanent form. Deras skal representeras av ett mycket tunt (70-100 A) och elastiskt cellmembran. Pseudopodier är karakteristiska för sarcodae, vissa flagellater och sporozoer.

Flagella och cilia är permanenta utväxter av det yttre lagret av cytoplasman, kapabla till rytmiska rörelser. Den ultrafina strukturen hos dessa organeller studerades med hjälp av ett elektronmikroskop. Det visade sig att de är konstruerade på ungefär samma sätt. Den fria delen av flagellum eller cilium sträcker sig från cellens yta.

Den inre delen är nedsänkt i ektoplasma och kallas basalkroppen eller blefaroplasten. På ultratunna sektioner av ett flagellum eller cilium kan 11 längsgående fibriller urskiljas, varav 2 är belägna i mitten och 9 längs periferin (Fig. 2). De centrala fibrillerna hos vissa arter har spiralformade ränder. Varje perifer fibrill består av två sammankopplade rör, eller subfbriller. Perifera fibriller passerar in i basalkroppen, men centrala fibriller når den inte. Flagelmembranet passerar in i protozokroppens membran.

Trots likheten i strukturen hos flimmerhår och flageller är deras rörelser annorlunda. Om flageller gör komplexa skruvrörelser, så kan flimmerhårens arbete lättast jämföras med årans rörelse.

Förutom basalkroppen innehåller cytoplasman hos vissa protozoer en parabasal kropp. Basalkroppen är grunden för hela rörelseapparaten; dessutom reglerar den processen för mitotisk delning av protozoen. Den parabasala kroppen spelar en roll i protozoens metabolism ibland försvinner den och kan sedan dyka upp igen.

Sinnesorgan

Protozoer har förmågan att bestämma ljusintensiteten (belysningsstyrkan) med hjälp av en ljuskänslig organell - ocellus. En studie av den ultratunna strukturen i ögat hos den marina flagellaten Chromulina psammobia visade att den inkluderar ett modifierat flagellum nedsänkt i cytoplasman.

I samband med de olika typerna av näring, som kommer att diskuteras i detalj senare, har protozoer en mycket stor variation av matsmältningsorganeller: från enkla matsmältningsvakuoler eller vesikler till sådana specialiserade formationer som cellmunnen, muntratten, svalget, pulver.

Utsöndringssystem

De flesta protozoer kännetecknas av förmågan att motstå ogynnsamma miljöförhållanden (uttorkning av tillfälliga reservoarer, värme, kyla, etc.) i form av cystor. Som förberedelse för encystment släpper protozoen en betydande mängd vatten, vilket leder till en ökning av cytoplasmans densitet. Resterna av matpartiklar kastas ut, flimmerhåren och flagellerna försvinner och pseudopodierna dras tillbaka. Den totala ämnesomsättningen minskar, ett skyddande skal bildas, ofta bestående av två lager. Bildandet av cystor i många former föregås av ackumulering av reservnäringsämnen i cytoplasman.

Protozoer förlorar inte livskraften i cystor under mycket lång tid. I experiment översteg dessa perioder 5 år för släktet Oicomonas (Protomonadida), 8 år för Haematococcus pluvialis och för Peridinium cinctum översteg den maximala överlevnadsperioden för cystor 16 år.

I form av cystor transporteras protozoer med vind över avsevärda avstånd, vilket förklarar homogeniteten hos protozofaunan över hela jordklotet. Således har cystor inte bara en skyddande funktion, utan fungerar också som huvudmedlet för spridning av protozoer.

Organismer vars kropp bara innehåller en cell klassificeras som protozoer. De kan ha olika former och alla typer av rörelsemetoder. Alla känner till minst ett namn som den enklaste levande organismen har, men inte alla inser att det är exakt en sådan varelse. Så, vad är de, och vilka typer är de vanligaste? Och vad är det för slags varelser? Liksom de mest komplexa och coelenterate organismerna, förtjänar encelliga organismer detaljerade studier.

Underriket encelliga

Protozoer är de minsta varelserna. Deras kroppar har alla funktioner som är nödvändiga för livet. Således är de enklaste encelliga organismerna kapabla att visa irritabilitet, röra sig och fortplanta sig. Vissa har en konstant kroppsform, medan andra hela tiden ändrar den. Huvudkomponenten i kroppen är kärnan omgiven av cytoplasma. Den innehåller flera typer av organeller. De första är allmänna cellulära. Dessa inkluderar ribosomer, mitokondrier, Galgi-apparaten och liknande. De andra är speciella. Dessa inkluderar matsmältningssystemet och Nästan alla de enklaste encelliga organismerna kan röra sig utan större svårighet. I detta får de hjälp av pseudopoder, flageller eller flimmerhår. En utmärkande egenskap hos organismer är fagocytos - förmågan att fånga fasta partiklar och smälta dem. Vissa kan också utföra fotosyntes.

Hur sprids encelliga organismer?

Protozoer finns överallt - i sötvatten, jord eller hav. Deras förmåga att cysta ger dem en hög grad av överlevnad. Detta innebär att kroppen under ogynnsamma förhållanden går in i ett vilostadium och blir täckt med ett tätt skyddande skal. Skapandet av en cysta främjar inte bara överlevnad, utan också spridning - på så sätt kan organismen hitta sig själv i en bekvämare miljö där den kommer att få näring och möjlighet att fortplanta sig. Protozoiska organismer åstadkommer det senare genom att dela sig i två nya celler. Vissa har också förmågan att föröka sig sexuellt, och det finns arter som kombinerar båda.

Amöba

Det är värt att lista de vanligaste organismerna. Protozoer förknippas ofta med just denna art - amöbor. De har inte en permanent kroppsform och använder pseudopoder för rörelse. Med dem fångar amöban mat - alger, bakterier eller andra protozoer. Kroppen omger den med pseudopoder och bildar en matsmältningsvakuol. Från det kommer alla erhållna ämnen in i cytoplasman och osmälta ämnen kastas ut. Amöban utför andning i hela kroppen med hjälp av diffusion. Överskottsvatten avlägsnas från kroppen av den kontraktila vakuolen. Reproduktionsprocessen sker genom kärndelning, varefter två celler produceras från en cell. Amöbor är sötvatten. Protozoer finns i kroppen hos människor och djur, i vilket fall de kan leda till en mängd olika sjukdomar eller förvärra allmäntillståndet.

Euglena grön

En annan organism som är vanlig i sötvattenförekomster är också en protozo. Euglena green har en spindelformad kropp med ett tätt yttre lager av cytoplasma. Den främre änden av kroppen avslutas med ett långt flagellum, med vars hjälp kroppen rör sig. I cytoplasman finns flera ovala kromatoforer där klorofyll finns. Det betyder att i ljuset livnär sig euglena autotrofiskt – alla organismer kan inte göra detta. Protozoer navigerar med hjälp av ett öga. Om euglenan stannar länge i mörkret försvinner klorofyllet och kroppen går över till en heterotrof näringsmetod med absorption av organiska ämnen från vattnet. Liksom amöbor förökar sig dessa protozoer genom delning och andas även i hela kroppen.

Volvox

Bland encelliga organismer finns också koloniala organismer. En protozo som kallas volvox lever på detta sätt. De har en sfärisk form och gelatinösa kroppar bildade av enskilda medlemmar av kolonin. Varje Volvox har två flageller. Den samordnade rörelsen av alla celler säkerställer rörelse i rymden. Vissa av dem är kapabla till reproduktion. Så här uppstår dotter-Volvox-kolonier. De enklaste algerna som kallas Chlamydomonas har också samma struktur.

Ciliattoffel

Detta är en annan vanlig invånare av sötvatten. Ciliaten får sitt namn från formen av sin egen cell, som liknar en sko. Organellerna som används för rörelse kallas flimmerhår. Kroppen har en konstant form med ett tätt skal och två kärnor, små och stora. Den första är nödvändig för reproduktion, och den andra styr alla livsprocesser. Ciliater använder bakterier, alger och andra encelliga organismer som föda. Protozoer skapar ofta en matsmältningsvakuol i tofflor den ligger på en specifik plats nära munöppningen. För att avlägsna osmälta rester finns pulver närvarande, och utsöndringen utförs med en kontraktil vakuol. Detta är typiskt för ciliater, men det kan också åtföljas av föreningen av två individer för att utbyta kärnmaterial. Denna process kallas konjugering. Bland alla sötvattensprotozoer är toffelciliaten den mest komplexa i sin struktur.

Vars kropp består av en cell, som samtidigt är en oberoende integrerad organism med alla dess inneboende funktioner. Beroende på organisationsnivån tillhör encelliga organismer prokaryoter (archaea) och eukaryoter (vissa protozoer, svampar). Kan bilda kolonier. Det totala antalet protozoarter överstiger 30 tusen.

Vissa arter av encelliga djur

Uppkomsten av encelliga djur åtföljdes av aromorfoser: 1. En kärna (dubbel uppsättning kromosomer) uppträdde som en struktur avgränsad av ett skal, som separerade cellens genetiska apparat från cytoplasman och skapade en specifik miljö för interaktion i cell. 2. Organeller uppstod som var kapabla till självreproduktion. 3. Inre membran har bildats. 4. Ett högspecialiserat och dynamiskt inre skelett - cytoskelettet - har vuxit fram. 5. Den sexuella processen uppstod som en form av utbyte av genetisk information mellan två individer.

Strukturera. Strukturplanen för protozoer motsvarar de allmänna särdragen i organisationen av en eukaryot cell. Encelliga organismers genetiska apparat representeras av en eller flera kärnor. Om det finns två kärnor, är som regel en av dem, diploid, generativ och den andra, polyploid, är vegetativ. Den generativa kärnan utför funktioner relaterade till reproduktion. Den vegetativa kärnan tillhandahåller alla vitala processer i kroppen.

Cytoplasman består av en ljus yttre del, utan organeller, ektoplasman, och en mörkare inre del som innehåller huvudorganellerna, endoplasman. Endoplasman innehåller organeller för allmänna ändamål.

Till skillnad från cellerna i en flercellig organism har encelliga organismer organeller för speciella ändamål. Dessa är rörelseorganeller - pseudopoder - pseudopodia; , ögonfransar. Det finns också osmoreglerande organeller - kontraktila vakuoler. Det finns specialiserade organeller som ger irritabilitet.

Encelliga organismer med konstant kroppsform har permanenta matsmältningsorganeller: en celltratt, en cellmun, ett svalg, såväl som en organell för att utsöndra osmälta rester - pulver.

Under ogynnsamma existensförhållanden är kärnan med en liten volym cytoplasma som innehåller de nödvändiga organellerna omgiven av en tjock flerskiktskapsel - en cysta och går från ett aktivt tillstånd till ett vilotillstånd. När de utsätts för gynnsamma förhållanden "öppnar" cystorna och protozoer kommer från dem i form av aktiva och rörliga individer.

Fortplantning. Den huvudsakliga formen av reproduktion av protozoer är asexuell reproduktion genom mitotisk celldelning. Samlag är dock vanligt.

Livsmiljön för protozoer är extremt varierande. Många av dem bor i. Vissa är en del av bentos - organismer som lever i vattenpelaren på olika djup. Många arter

1. Inledning……………………………………………………………………………………….2

2. Livets utveckling på jorden…………………………………………………………………………3

2.1. Utveckling av encelliga organismer…………………………………3

2.2. Utveckling av flercelliga organismer…………………………………..6

2.3. Växtvärldens utveckling……………………………………………….8

2.4. Djurvärldens utveckling …………………………………………………………………...10

2.5 Biosfärens utveckling…………………………………………..……….…….12

3. Slutsats……………………………………………………………………………………….18

4. Lista över referenser……………………………………………………………….19

Introduktion.

Det verkar ofta som att organismer är helt utlämnade till sin miljö: miljön sätter gränser för dem, och inom dessa gränser måste de antingen lyckas eller gå under. Men organismer själva påverkar sin miljö. De ändrar det direkt under sin korta existens och under långa evolutionära tidsperioder. Det är känt att heterotrofer absorberade näringsämnen från den primära "buljongen" och att autotrofer bidrog till uppkomsten av en oxiderande atmosfär, vilket förberedde förutsättningarna för uppkomsten och utvecklingen av andningsprocessen.

Uppkomsten av syre i atmosfären ledde till bildandet av ozonskiktet. Ozon bildas av syre under inverkan av ultraviolett strålning från solen och fungerar som ett filter som blockerar ultraviolett strålning, som är skadlig för proteiner och nukleinsyror, och hindrar den från att nå jordytan.

De första organismerna levde i vatten, och vattnet skyddade dem genom att absorbera energin från ultraviolett strålning. De första landbyggarna fann här i överflöd av solljus och mineraler, så att de i början var praktiskt taget fria från konkurrens. Träd och gräs, som snart täckte växtdelen av jordens yta, fyllde på tillförseln av syre i atmosfären, dessutom förändrade de naturen av vattenflödet på jorden och påskyndade processen att bilda jordar från stenar. Ett gigantiskt steg på livets utvecklingsväg var förknippat med uppkomsten av de grundläggande biokemiska metaboliska processerna - fotosyntes och andning, såväl som med bildandet av en eukaryotisk cellulär organisation som innehåller en kärnapparat.

Livets utveckling på jorden.

2.1 Evolution av encelliga organismer.

Den tidigaste av bakterierna (prokaryoter) fanns redan för cirka 3,5 miljarder år sedan. Hittills har två familjer av bakterier bevarats: antika eller arkebakterier (halofila, metan, termofila) och eubakterier (alla andra). Således var de enda levande varelserna på jorden under 3 miljarder år primitiva mikroorganismer. Kanske var de encelliga varelser som liknade moderna bakterier, till exempel klostridier, som levde på basis av jäsning och användning av energirika organiska föreningar som uppstår abiogent under påverkan av elektriska urladdningar och ultravioletta strålar. Följaktligen, i denna era, var levande varelser konsumenter av organiska ämnen, och inte deras producenter.

Ett gigantiskt steg på livets utvecklingsväg var förknippat med uppkomsten av de grundläggande biokemiska metaboliska processerna - fotosyntes och andning och med bildandet av en cellulär organisation som innehåller en kärnapparat (eukaryoter). Dessa "uppfinningar", gjorda i de tidiga stadierna av biologisk evolution, har till stor del bevarats i moderna organismer. Med hjälp av molekylärbiologins metoder har en slående enhetlighet av livets biokemiska grunder etablerats, med en enorm skillnad i organismer i andra egenskaper. Proteinerna i nästan alla levande varelser består av 20 aminosyror. Nukleinsyror som kodar för proteiner är sammansatta av fyra nukleotider. Proteinbiosyntesen utförs enligt ett enhetligt mönster där deras syntes är ribosomer och tRNA är involverade i det. De allra flesta organismer använder energin från oxidation, andning och glykolys, som lagras i ATP.

Skillnaden mellan prokaryoter och eukaryoter ligger också i att de förstnämnda kan leva både i en syrefri miljö och i en miljö med olika syrehalt, medan eukaryoter med få undantag kräver syre. Alla dessa skillnader var signifikanta för att förstå de tidiga stadierna av biologisk evolution.

En jämförelse av prokaryoter och eukaryoter när det gäller syrebehov leder till slutsatsen att prokaryoter uppstod under en period då syrehalten i miljön förändrades. När eukaryoter dök upp var syrekoncentrationen hög och relativt konstant.

De första fotosyntetiska organismerna dök upp för cirka 3 miljarder år sedan. Dessa var anaeroba bakterier, föregångarna till moderna fotosyntetiska bakterier. Det antas att de bildade de äldsta miljöerna av kända stromatoliter. Enandet av miljön med kvävehaltiga organiska föreningar orsakade uppkomsten av levande varelser som kan använda atmosfäriskt kväve. Sådana organismer, som kan existera i en miljö helt utan organiskt kol och kväveföreningar, är fotosyntetiska kvävefixerande blågröna alger. Dessa organismer utförde aerob fotosyntes. De är resistenta mot syret de producerar och kan använda det för sin egen ämnesomsättning. Eftersom blågröna alger uppstod under en period då koncentrationen av syre i atmosfären fluktuerade är det mycket möjligt att de är mellanorganismer mellan anaeroba och aeroba.

Den fotosyntetiska aktiviteten hos primordiala encelliga organismer hade tre konsekvenser som hade ett avgörande inflytande på hela den fortsatta utvecklingen av levande varelser. För det första befriade fotosyntesen organismer från konkurrens om naturliga reserver av abiogena organiska föreningar, vars mängd i miljön hade minskat avsevärt. Autotrofisk näring, som utvecklades genom fotosyntes och lagring av färdiga näringsämnen i växtvävnader, skapade sedan förutsättningarna för uppkomsten av en enorm mängd autotrofa och heterotrofa organismer. För det andra säkerställde fotosyntesen mättnad av atmosfären med en tillräcklig mängd syre för uppkomst och utveckling av organismer vars energimetabolism är baserad på andningsprocesser. För det tredje, som ett resultat av fotosyntesen, bildades en ozonsköld i den övre delen av atmosfären, som skyddade jordelivet från rymdens destruktiva ultravioletta strålning.

En annan signifikant skillnad mellan prokaryoter och eukaryoter är att i de senare är den centrala mekanismen för metabolism andning, medan energiomsättningen i de flesta prokaryoter utförs i fermenteringsprocesser. Jämförelse av metabolismen av prokaryoter och eukaryoter leder till slutsatsen om det evolutionära förhållandet mellan dem. Anaerob jäsning uppträdde troligen i ett tidigare skede av evolutionen. Efter att en tillräcklig mängd fritt syre dök upp i atmosfären visade sig aerob metabolism vara mycket mer lönsam, eftersom oxidation av kol ökar utbytet av biologiskt användbar energi med 18 gånger jämfört med jäsning. Således förenades anaerob metabolism genom den aeroba metoden att utvinna energi av encelliga organismer.

Det är inte känt exakt när eukaryota celler dök upp, enligt forskning kan vi säga att deras ålder är ungefär 1,5 miljarder år sedan.

I utvecklingen av en encellig organisation särskiljs mellanliggande steg, förknippade med komplikationen av organismens struktur, förbättringen av den genetiska apparaten och metoder för reproduktion.

Det mest primitiva stadiet, det agamiska aracarioginet, representeras av cyanider och bakterier. Morfologin hos dessa organismer är den enklaste i jämförelse med andra encelliga organismer. Men redan i detta skede uppträder differentiering till cytoplasma, kärnelement, basalgranuler och cytoplasmatiskt membran. Bakterier är kända för att utbyta genetiskt material genom konjugering. En stor variation av bakteriearter och förmågan att existera i en mängd olika miljöförhållanden indikerar den höga anpassningsförmågan hos deras organisation.

Nästa steg - agamisk eukaryogyn - kännetecknas av ytterligare differentiering av den inre strukturen med bildandet av högt specialiserade organeller (membran, kärna, cytoplasma, ribosomer, mitokondrier, etc.). Särskilt betydelsefullt här var utvecklingen av kärnapparaten - bildandet av verkliga kromosomer i jämförelse med prokaryoter, där den ärftliga substansen är diffust fördelad i hela cellen. Detta stadium är karakteristiskt för protozoer, vars progressiva utveckling följde vägen för att öka antalet identiska organeller (polymerisation), öka antalet kromosomer i kärnan (polyploidisering) och uppkomsten av generativa och vegetativa kärnor - makrokärna (kärnkärna) dualism). Bland encelliga eukaryota organismer finns det många arter med agam reproduktion (nakna amöbor, skal rhizomer, flagellater).

Ett progressivt fenomen i protozoernas fylogeni var uppkomsten av sexuell reproduktion (gamogoni), som skiljer sig från vanlig konjugering. Protozoer har meios med två divisioner och korsar över på kromatidnivå, och könsceller med en haploid uppsättning kromosomer bildas. Hos vissa flagellater är könsceller nästan omöjliga att skilja från asexuella individer och det finns fortfarande ingen uppdelning i manliga och kvinnliga könsceller, d.v.s. Isogami observeras. Gradvis, under loppet av progressiv evolution, sker en övergång från isogami till anisogami, eller uppdelningen av generativa celler i kvinnliga och manliga, och till anisogam kopulation. När könsceller smälter samman bildas en diploid zygot. Följaktligen har det i protozoer skett en övergång från det agamiska eukarytiska stadiet till det zygotiska stadiet - det initiala stadiet av xenogami (reproduktion genom korsbefruktning). Den efterföljande utvecklingen av flercelliga organismer följde vägen för att förbättra metoder för xenogam reproduktion.

Du kommer att ta reda på vem som upptäckte encelliga organismer från den här artikeln.

Vem upptäckte encelliga organismer?

Encelliga organismer är organismer som bara har en cell i sin kropp, som har en kärna. De är både en cell och en oberoende organism. Dessa inkluderar unika och osynliga för blotta ögat protozoer och bakterier. Encelliga organismer varierar i storlek från 0,2 till 10 mikron.

Studiet av protozoer började senare än andra grupper av djur. Detta beror på deras ringa storlek, så bara uppfinningen av mikroskopet flyttade allt framåt.

holländare Anthony Leeuwenhoek 1675 undersökte han en droppe vatten i mikroskop och var den förste som upptäckte ett stort antal mikroskopiska organismer i vatten, som var de enklaste encelliga organismerna.

Denna upptäckt väckte stort intresse hos dem. Då kallades de "sprit små djur". Under 1600-1700-talen var kunskapen om dem kaotisk och osäker, vilket gav upphov till Carl Linné, en annan forskare, i sitt "System of Nature", förenade alla encelliga organismer till ett släkte av protozoer, som han kallade "Chaos infusorium".

Han gjorde ett enormt bidrag till utvecklingen av encelliga, mikroskopiska organismer Muller. I sin uppsats beskrev han 377 av deras arter. Forskaren föreslog arter och generiska namn i systemet av protozoer.

Under 1700- och början av 1800-talet fick studiet av encelliga organismer motsatt diametral karaktär. Till exempel beskrev Ehrenberg encelliga organismer som komplexa varelser som har olika organsystem. En annan vetenskapsman, Dujardin, hävdade tvärtom att de inte har någon intern organisation och att deras kropp är byggd på sarkod - en strukturlös halvflytande levande substans.