สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวคืออะไร? สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว: โปรคาริโอตและยูคาริโอต ผู้ค้นพบสัตว์เซลล์เดียว

สัตว์ที่ง่ายที่สุดคือสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ลักษณะ โภชนาการ การมีอยู่ในน้ำและในร่างกายมนุษย์

ลักษณะทั่วไป

หรือสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวตามชื่อของมันประกอบด้วยเซลล์เดียว ไฟลัมโปรโตซัวมีมากกว่า 28,000 สปีชีส์ โครงสร้างของโปรโตซัวสามารถเปรียบเทียบได้กับโครงสร้างของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ทั้งสองจะขึ้นอยู่กับนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมที่มีออร์แกเนลต่างๆ (ออร์แกเนล) และการรวมเข้าด้วยกัน อย่างไรก็ตาม เราต้องไม่ลืมว่าเซลล์ใดๆ ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์นั้นเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะใดๆ ที่มันทำหน้าที่เฉพาะของมัน เซลล์ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีความเชี่ยวชาญและไม่สามารถดำรงอยู่ได้โดยอิสระ ในทางตรงกันข้าม สัตว์ที่ง่ายที่สุดผสมผสานการทำงานของเซลล์และสิ่งมีชีวิตอิสระเข้าด้วยกัน (ในทางสรีรวิทยา เซลล์โปรโตซัวไม่ได้มีลักษณะคล้ายกับเซลล์แต่ละเซลล์ของสัตว์หลายเซลล์ แต่เป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทั้งหมด

ที่ง่ายที่สุดฟังก์ชั่นทั้งหมดที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตใด ๆ มีลักษณะเฉพาะ: โภชนาการ, เมแทบอลิซึม, การขับถ่าย, การรับรู้สิ่งเร้าภายนอกและการตอบสนองต่อสิ่งเร้า, การเคลื่อนไหว, การเจริญเติบโต, การสืบพันธุ์และความตาย

โครงสร้างเซลล์โปรโตซัว

นิวเคลียสและไซโตพลาสซึมตามที่ระบุไว้เป็นองค์ประกอบโครงสร้างและหน้าที่หลักของเซลล์ใดๆ รวมถึงสัตว์เซลล์เดียวด้วย ส่วนของร่างกายอย่างหลังประกอบด้วยออร์แกเนลล์ ส่วนประกอบโครงกระดูกและส่วนที่หดตัว และการรวมเข้าด้วยกันต่างๆ มันถูกปกคลุมไปด้วยเยื่อหุ้มเซลล์เสมอ บางมากหรือน้อย แต่มองเห็นได้ชัดเจนในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน โปรโตซัวของโปรโตซัวเป็นของเหลว แต่ความหนืดจะแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์และแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพของสัตว์และสิ่งแวดล้อม (อุณหภูมิและองค์ประกอบทางเคมี) ในสปีชีส์ส่วนใหญ่ ไซโตพลาสซึมจะโปร่งใสหรือมีสีขาวขุ่น แต่ในบางชนิดจะมีสีฟ้าหรือเขียว (Stentor, Fabrea saliva) องค์ประกอบทางเคมีของนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมของโปรโตซัวยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเต็มที่สาเหตุหลักมาจากสัตว์เหล่านี้มีขนาดเล็ก เป็นที่ทราบกันว่าพื้นฐานของไซโตพลาสซึมและนิวเคลียสในสัตว์ทุกชนิดนั้นประกอบด้วยโปรตีน กรดนิวคลีอิกมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับโปรตีนซึ่งก่อให้เกิดนิวคลีโอโปรตีนซึ่งมีบทบาทอย่างมากต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด DNA (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) เป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซมของนิวเคลียสของโปรโตซัวและรับประกันการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่น RNA (กรดไรโบนิวคลีอิก) พบได้ในโปรโตซัวทั้งในนิวเคลียสและในไซโตพลาสซึม ใช้คุณสมบัติทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เข้ารหัสใน DNA เนื่องจากมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์โปรตีน

องค์ประกอบทางเคมีที่สำคัญมากของไซโตพลาสซึม - สารคล้ายไขมัน - ไขมัน - มีส่วนร่วมในการเผาผลาญ บางส่วนมีฟอสฟอรัส (ฟอสฟาไทด์) หลายชนิดเกี่ยวข้องกับโปรตีนและก่อให้เกิดไลโปโปรตีนเชิงซ้อน ไซโตพลาสซึมยังมีสารอาหารสำรองในรูปแบบของการรวม - หยดหรือเม็ด เหล่านี้คือคาร์โบไฮเดรต (ไกลโคเจน, พารามิล), ไขมันและไขมัน พวกมันทำหน้าที่เป็นพลังงานสำรองของร่างกายโปรโตซัว

นอกจากสารอินทรีย์แล้ว ไซโตพลาสซึมยังมีน้ำและเกลือแร่จำนวนมาก (แคตไอออน: K+, Ca2+, Mg2+, Na+, Fe3+ และแอนไอออน: Cl~, P043“, N03“) ในไซโตพลาสซึมของโปรโตซัวพบเอนไซม์หลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึม: โปรตีเอสซึ่งรับประกันการสลายโปรตีน คาร์โบไฮเดรตที่สลายโพลีแซ็กคาไรด์ ไลเปสที่ส่งเสริมการย่อยไขมัน เอนไซม์จำนวนมากที่ควบคุมการแลกเปลี่ยนก๊าซ ได้แก่ อัลคาไลน์และกรดฟอสฟาเตส ออกซิเดส เปอร์ออกซิเดส และไซโตโครมออกซิเดส

แนวคิดก่อนหน้านี้เกี่ยวกับโครงสร้างไฟบริลลาร์ เม็ดหรือฟองของไซโตพลาสซึมของโปรโตซัวมีพื้นฐานมาจากการศึกษาการเตรียมแบบคงที่และแบบย้อมสี วิธีใหม่ในการศึกษาโปรโตซัว (ในสนามมืด ในแสงโพลาไรซ์ โดยใช้การย้อมสีในหลอดลมและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน) ทำให้สามารถพิสูจน์ได้ว่าไซโตพลาสซึมของโปรโตซัวเป็นระบบไดนามิกที่ซับซ้อนของคอลลอยด์ที่ชอบน้ำ (ส่วนใหญ่เป็นโปรตีนเชิงซ้อน) ซึ่งมี ความสม่ำเสมอของของเหลวหรือกึ่งของเหลว ในระหว่างการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์อัลตราไมโครสโคปในสนามมืด ไซโตพลาสซึมของโปรโตซัวจะปรากฏว่างเปล่าในการมองเห็น มีเพียงออร์แกเนลล์ของเซลล์และสิ่งที่รวมอยู่ในนั้นเท่านั้นที่มองเห็นได้

สถานะคอลลอยด์ของโปรตีนไซโตพลาสซึมช่วยให้มั่นใจถึงความแปรปรวนของโครงสร้าง ในไซโตพลาสซึมการเปลี่ยนแปลงสถานะรวมของโปรตีนเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง: พวกมันผ่านจากสถานะของเหลว (โซล) ไปเป็นสถานะเจลที่เป็นของแข็งมากขึ้น (เจล) กระบวนการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการปล่อยชั้นอีโคพลาสซึมที่หนาแน่นขึ้นการก่อตัวของเปลือก - เปลือกและการเคลื่อนไหวของอะมีบาของโปรโตซัวหลายชนิด

นิวเคลียสของโปรโตซัวเหมือนกับนิวเคลียสของเซลล์หลายเซลล์ ประกอบด้วยวัสดุโครมาติน น้ำนิวเคลียร์ และมีนิวคลีโอลีและซองนิวเคลียร์ โปรโตซัวส่วนใหญ่มีนิวเคลียสเพียงนิวเคลียสเดียว แต่ก็มีรูปแบบหลายนิวเคลียสด้วย ในกรณีนี้นิวเคลียสสามารถเหมือนกันได้ (อะมีบาหลายนิวเคลียสจากสกุล Pelomyxa, multinucleate flagellates Polymastigida, Opalinida) หรือมีรูปร่างและหน้าที่ต่างกัน ในกรณีหลัง พวกเขาพูดถึงการสร้างความแตกต่างทางนิวเคลียร์ หรือความเป็นทวินิยมทางนิวเคลียร์ ดังนั้นคลาส ciliates ทั้งหมดและ foraminifera บางส่วนจึงมีลักษณะเฉพาะโดยทวินิยมนิวเคลียร์ กล่าวคือ นิวเคลียสมีรูปร่างและหน้าที่ไม่เท่ากัน

โปรโตซัวประเภทนี้เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ปฏิบัติตามกฎความคงตัวของจำนวนโครโมโซม จำนวนอาจเป็นเดี่ยวหรือเดี่ยว (แฟลเจลเลตและสปอโรซัวส่วนใหญ่) หรือสองเท่าหรือซ้ำ (ciliates, opalines และที่เห็นได้ชัดคือ sarcodae) จำนวนโครโมโซมในโปรโตซัวสายพันธุ์ต่าง ๆ แตกต่างกันไปอย่างมาก: จาก 2-4 ถึง 100-125 (ในชุดเดี่ยว) นอกจากนี้ยังพบนิวเคลียสที่มีจำนวนชุดโครโมโซมเพิ่มขึ้นหลายเท่า พวกมันถูกเรียกว่าโพลีพลอยด์ พบว่านิวเคลียสขนาดใหญ่หรือมาโครนิวเคลียสของซิลิเอตและนิวเคลียสของเรดิโอลาเรียนบางชนิดเป็นโพลีพลอยด์ มีโอกาสมากที่นิวเคลียสของอะมีบาโพรทูสก็เป็นโพลีพลอยด์เช่นกัน จำนวนโครโมโซมในสายพันธุ์นี้ถึง 500

การสืบพันธุ์ แผนกนิวเคลียร์

การแบ่งนิวเคลียสประเภทหลักในโปรโตซัวและสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์คือไมโทซิสหรือคาริโอไคเนซิส ในระหว่างการแบ่งเซลล์ การกระจายตัวของวัสดุโครโมโซมที่ถูกต้องและสม่ำเสมอเกิดขึ้นระหว่างนิวเคลียสของการแบ่งเซลล์ สิ่งนี้รับประกันได้ด้วยการแยกตามยาวของแต่ละโครโมโซมออกเป็นโครโมโซมลูกสาวสองตัวในระยะเมตาเฟสของไมโทซีส โดยโครโมโซมลูกสาวทั้งสองจะไปยังขั้วที่แตกต่างกันของเซลล์ที่แบ่ง

การแบ่งไมโทติคของนิวเคลียสเกรการีนของ Monocystis magna:
1, 2 - คำทำนาย; 3 - เปลี่ยนเป็นเมตาเฟส; 4, 5 - เมตาเฟส; 6 - แอนนาเฟสต้น; 7, 8 - สาย
แอนาเฟส; 9, 10 - เทโลเฟส

เมื่อนิวเคลียสของ Monocystis magna gregarina แบ่งตัว จะสามารถสังเกตลักษณะไมโทติสทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ได้ ในการพยากรณ์ โครโมโซมที่มีลักษณะคล้ายเกลียวจะมองเห็นได้ในนิวเคลียส บางส่วนเกี่ยวข้องกับนิวเคลียส (รูปที่ 1, 1, 2) ในไซโตพลาสซึมสามารถแยกแยะเซนโตรโซมสองตัวได้ โดยตรงกลางมีเซนทริโอลซึ่งมีรังสีดาวแยกออกไปในแนวรัศมี เซนโตรโซมเข้าใกล้นิวเคลียส ติดกับเปลือกของมัน และเคลื่อนไปยังขั้วตรงข้ามของนิวเคลียส เปลือกนิวเคลียร์ละลายและเกิดแกนหมุนอะโครมาติน (รูปที่ 1, 2-4) การหมุนวนของโครโมโซมเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการที่พวกมันสั้นลงอย่างมากและรวมตัวกันที่ใจกลางนิวเคลียสนิวเคลียสจะละลาย ในเมตาเฟส โครโมโซมจะเคลื่อนไปยังระนาบเส้นศูนย์สูตร โครโมโซมแต่ละตัวประกอบด้วยโครมาทิด 2 โครมาทิดที่วางขนานกันและยึดติดกันด้วย 1 เซนโทรเมียร์ รูปดาวรอบๆ เซนโทรโซมแต่ละอันจะหายไป และเซนทริโอลจะถูกแบ่งครึ่ง (รูปที่ 1, 4, 5) ในแอนาเฟส เซนโทรเมียร์ของโครโมโซมแต่ละตัวจะแบ่งครึ่งและโครมาทิดของโครมาทิดจะเริ่มแยกออกไปยังขั้วของสปินเดิล ลักษณะเฉพาะของโปรโตซัวคือเส้นใยแกนดึงที่ติดอยู่กับเซนโทรเมียร์จะแยกแยะได้เฉพาะในบางชนิดเท่านั้น แกนหมุนทั้งหมดถูกยืดออก และเกลียวของมันจะวิ่งอย่างต่อเนื่องจากเสาหนึ่งไปยังอีกเสาหนึ่งจะยาวขึ้น การแยกโครมาทิดที่กลายเป็นโครโมโซมนั้นทำได้โดยสองกลไก: การดึงออกจากกันภายใต้การกระทำของการหดตัวของเกลียวแกนหมุนที่ดึงและการยืดของเกลียวแกนหมุนต่อเนื่อง อย่างหลังนำไปสู่การถอดขั้วเซลล์ออกจากกัน (รูปที่ 1, 6, 7) ในเทโลเฟสกระบวนการจะเกิดขึ้นในลำดับย้อนกลับ: ที่แต่ละขั้วกลุ่มของโครโมโซมจะถูกปกคลุมไปด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียส โครโมโซมหมดสิ้นและบางลงและนิวคลีโอลีก็ถูกสร้างขึ้นอีกครั้งและรอบ ๆ เซนทริโอลที่ถูกแบ่งจะมีการสร้างเซนโตรโซมอิสระสองเซลล์ที่มีรังสีดาวแต่ละเซลล์ 9, 10) อย่างไรก็ตาม ในโปรโตซัวบางชนิด ไซโตพลาสซึมก็แบ่งตัวเช่นกัน รวมถึงใน Monocystis การแบ่งตัวของนิวเคลียร์ต่อเนื่องกันเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการที่ระยะหลายนิวเคลียร์ปรากฏขึ้นชั่วคราวในวงจรชีวิตต่อมาส่วนหนึ่งของไซโตพลาสซึมจะถูกแยกออก รอบนิวเคลียสแต่ละอันและเซลล์ขนาดเล็กจำนวนมากเกิดขึ้นพร้อมกัน

กระบวนการไมโทซีสมีความเบี่ยงเบนหลายประการที่อธิบายไว้ข้างต้น: เปลือกนิวเคลียร์สามารถรักษาไว้ได้ตลอดการแบ่งไมโทติสทั้งหมด แกนหมุนอะโครมาตินสามารถก่อตัวใต้เปลือกนิวเคลียร์ และในบางรูปแบบเซนทริโอลจะไม่เกิดขึ้น การเบี่ยงเบนที่สำคัญที่สุดอยู่ใน euglenidae บางชนิด: พวกมันไม่มีเมตาเฟสทั่วไปและแกนหมุนจะผ่านออกไปนอกนิวเคลียส ในเมตาเฟสโครโมโซมซึ่งประกอบด้วยโครมาทิดสองตัวตั้งอยู่ตามแนวแกนของนิวเคลียสไม่มีการสร้างแผ่นเส้นศูนย์สูตรเยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวเคลียสจะถูกเก็บรักษาไว้ส่วนหลังจะถูกแบ่งออกเป็นครึ่งหนึ่งและส่งผ่านไปยังนิวเคลียสของลูกสาว ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างพฤติกรรมของโครโมโซมในไมโทซิสในโปรโตซัวและสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

ก่อนที่จะใช้วิธีการวิจัยใหม่ การแบ่งนิวเคลียสของโปรโตซัวหลายชนิดถูกอธิบายว่าเป็นอะมิโทซิสหรือการแบ่งโดยตรง อะไมโทซิสที่แท้จริงเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการแบ่งนิวเคลียสโดยไม่มีการแยกโครมาทิด (โครโมโซม) ออกเป็นนิวเคลียสของลูกสาวอย่างเหมาะสม เป็นผลให้เกิดนิวเคลียสที่มีชุดโครโมโซมที่ไม่สมบูรณ์ พวกเขาไม่สามารถแบ่งไมโทติคตามปกติได้อีก เป็นการยากที่จะคาดหวังให้เกิดการแบ่งตัวของนิวเคลียร์ในสิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุดตามปกติ Amitosis ถูกสังเกตเป็นทางเลือกว่าเป็นกระบวนการทางพยาธิวิทยาไม่มากก็น้อย

ร่างกายของโปรโตซัวค่อนข้างซับซ้อน ภายในเซลล์เดียว การแยกส่วนแต่ละส่วนจะเกิดขึ้น ซึ่งทำหน้าที่ต่างกัน ดังนั้น โดยการเปรียบเทียบกับอวัยวะของสัตว์หลายเซลล์ ส่วนต่างๆ ของโปรโตซัวจึงถูกเรียกว่าออร์แกเนลล์หรือออร์แกเนลล์ มีออร์แกเนลล์ของการเคลื่อนไหว โภชนาการ การรับรู้แสงและสิ่งเร้าอื่น ๆ ออร์แกเนลล์ขับถ่าย ฯลฯ

ความเคลื่อนไหว

ออร์แกเนลล์ของการเคลื่อนที่ในโปรโตซัว ได้แก่ pseudopodia หรือ pseudopods flagella และ cilia Pseudopodia ส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในขณะที่มีการเคลื่อนไหวและสามารถหายไปได้ทันทีที่โปรโตซัวหยุดเคลื่อนไหว Pseudopodia เป็นผลพลอยได้ชั่วคราวของพลาสมาในร่างกายของโปรโตซัวที่ไม่มีรูปร่างถาวร เปลือกของมันถูกแสดงด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ที่บางมาก (70-100 A) และยืดหยุ่น Pseudopodia เป็นลักษณะของ sarcodae, flagellates และ sporozoans บางชนิด

Flagella และ cilia เป็นผลพลอยได้ถาวรของชั้นนอกของไซโตพลาสซึมซึ่งมีความสามารถในการเคลื่อนไหวเป็นจังหวะ ศึกษาโครงสร้างที่ละเอียดมากของออร์แกเนลล์เหล่านี้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน พบว่ามีการก่อสร้างในลักษณะเดียวกันมาก ส่วนที่ว่างของแฟลเจลลัมหรือซีเลียมยื่นออกมาจากพื้นผิวของเซลล์

ส่วนภายในถูกแช่อยู่ในอีโคพลาสซึมและเรียกว่า basal body หรือ blepharoplast ในส่วนบางเฉียบของแฟลเจลลัมหรือซีลีเนียมสามารถแยกแยะไฟบริลตามยาวได้ 11 เส้น โดย 2 เส้นอยู่ตรงกลางและ 9 เส้นตามแนวขอบ (รูปที่ 2) ไฟบริลส่วนกลางในบางสปีชีส์มีแถบลายเป็นเกลียว ไฟบริลส่วนปลายแต่ละอันประกอบด้วยหลอดสองหลอดที่เชื่อมต่อกันหรือซับไฟบริล ไฟบริลส่วนปลายผ่านเข้าสู่ร่างกายฐาน แต่ไฟบริลส่วนกลางไปไม่ถึง เยื่อหุ้มแฟลเจลลัมผ่านเข้าไปในเยื่อหุ้มของตัวโปรโตซัว

แม้จะมีโครงสร้างของ cilia และ flagella ที่คล้ายคลึงกัน แต่ลักษณะของการเคลื่อนไหวของพวกมันก็แตกต่างกัน หากแฟลเจลลาทำการเคลื่อนไหวของสกรูที่ซับซ้อนงานของซีเลียก็สามารถเปรียบเทียบได้ง่ายที่สุดกับการเคลื่อนไหวของพาย

นอกจากส่วนฐานแล้ว ไซโตพลาสซึมของโปรโตซัวบางชนิดยังมีส่วนพาราบาซัลด้วย ร่างกายเป็นฐานเป็นพื้นฐานของระบบกล้ามเนื้อและกระดูกทั้งหมด นอกจากนี้ยังควบคุมกระบวนการแบ่งไมโทติคของโปรโตซัว ร่างกายพาราบาซัลมีบทบาทในการเผาผลาญโปรโตซัว บางครั้งมันก็หายไปและอาจปรากฏขึ้นอีกครั้ง

อวัยวะรับความรู้สึก

โปรโตซัวมีความสามารถในการกำหนดความเข้มของแสง (ความสว่าง) โดยใช้ออร์แกเนลล์ที่ไวต่อแสง - โอเซลลัส การศึกษาโครงสร้างบางเฉียบของดวงตาของ Chromulina psammobia แฟลเจลเลตในทะเลแสดงให้เห็นว่ามีแฟลเจลลัมดัดแปลงที่แช่อยู่ในไซโตพลาสซึม

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับโภชนาการประเภทต่างๆ ซึ่งจะกล่าวถึงในรายละเอียดในภายหลัง โปรโตซัวมีออร์แกเนลล์ย่อยอาหารที่หลากหลายมาก ตั้งแต่แวคิวโอลหรือถุงน้ำย่อยง่าย ๆ ไปจนถึงการก่อตัวพิเศษ เช่น ปากเซลล์ ช่องทางในช่องปาก คอหอย ผง

ระบบขับถ่าย

โปรโตซัวส่วนใหญ่มีลักษณะเฉพาะคือความสามารถในการทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย (การทำให้แห้งจากแหล่งเก็บชั่วคราว ความร้อน ความเย็น ฯลฯ) ในรูปแบบของซีสต์ ในการเตรียมการสำหรับการเอนซีสต์ โปรโตซัวจะปล่อยน้ำปริมาณมากออกมา ซึ่งส่งผลให้ความหนาแน่นของไซโตพลาสซึมเพิ่มขึ้น เศษอาหารที่เหลือจะถูกโยนออกไป cilia และ flagella หายไป และ pseudopodia จะหดกลับ เมแทบอลิซึมโดยรวมลดลงมีการสร้างเกราะป้องกันซึ่งมักประกอบด้วยสองชั้น การก่อตัวของซีสต์ในหลายรูปแบบเกิดขึ้นก่อนการสะสมของสารอาหารสำรองในไซโตพลาสซึม

โปรโตซัวไม่สูญเสียความสามารถในการมีชีวิตในซีสต์เป็นเวลานาน ในการทดลอง ระยะเวลาเหล่านี้เกิน 5 ปีสำหรับสกุล Oicomonas (Protomonadida) 8 ปีสำหรับ Haematococcus pluvialis และสำหรับ Peridinium cinctum ระยะเวลาการรอดชีวิตสูงสุดของซีสต์เกิน 16 ปี

ในรูปแบบของซีสต์ โปรโตซัวถูกขนส่งด้วยลมในระยะทางไกล ซึ่งอธิบายความเป็นเนื้อเดียวกันของสัตว์โปรโตซัวทั่วโลก ดังนั้นซีสต์ไม่เพียงแต่มีหน้าที่ป้องกันเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นวิธีหลักในการแพร่กระจายของโปรโตซัวอีกด้วย

สิ่งมีชีวิตที่ร่างกายมีเพียงเซลล์เดียวจัดเป็นโปรโตซัว พวกเขาสามารถมีรูปร่างที่แตกต่างกันและวิธีการเคลื่อนไหวทุกประเภท ทุกคนรู้จักชื่อสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายที่สุดอย่างน้อยหนึ่งชื่อ แต่ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่ามันเป็นสิ่งมีชีวิตเช่นนั้นจริงๆ แล้วมันคืออะไรและประเภทไหนที่พบบ่อยที่สุด? และนี่คือสิ่งมีชีวิตชนิดใด? เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนและอยู่รวมกันมากที่สุด สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวสมควรได้รับการศึกษาอย่างละเอียด

อาณาจักรเซลล์เดียว

โปรโตซัวเป็นสิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุด ร่างกายของพวกเขามีหน้าที่ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับชีวิต ดังนั้นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ง่ายที่สุดจึงสามารถแสดงความหงุดหงิด เคลื่อนไหว และสืบพันธุ์ได้ บางคนมีรูปร่างที่คงที่ในขณะที่บางคนก็เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา องค์ประกอบหลักของร่างกายคือนิวเคลียสที่ล้อมรอบด้วยไซโตพลาสซึม ประกอบด้วยออร์แกเนลล์หลายชนิด ประการแรกคือเซลล์ทั่วไป ซึ่งรวมถึงไรโบโซม ไมโตคอนเดรีย อุปกรณ์ Galgi และอื่นๆ ในทำนองเดียวกัน อันที่สองเป็นพิเศษ ซึ่งรวมถึงระบบย่อยอาหารและสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ง่ายที่สุดเกือบทั้งหมดสามารถเคลื่อนไหวได้โดยไม่ยาก ในสิ่งนี้พวกเขาได้รับความช่วยเหลือจาก pseudopods, flagella หรือ cilia คุณสมบัติที่โดดเด่นของสิ่งมีชีวิตคือ phagocytosis - ความสามารถในการจับอนุภาคของแข็งและย่อยพวกมัน บางชนิดสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวแพร่กระจายได้อย่างไร?

โปรโตซัวสามารถพบได้ทุกที่ ในน้ำจืด ดิน หรือในทะเล ความสามารถในการปกปิดทำให้พวกเขามีความอยู่รอดในระดับสูง ซึ่งหมายความว่าภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยร่างกายจะเข้าสู่ระยะพักและถูกปกคลุมไปด้วยเกราะป้องกันที่หนาแน่น การสร้างซีสต์ไม่เพียงส่งเสริมการอยู่รอด แต่ยังส่งเสริมการแพร่กระจาย ด้วยวิธีนี้สิ่งมีชีวิตสามารถพบตัวเองในสภาพแวดล้อมที่สะดวกสบายมากขึ้น โดยที่มันจะได้รับสารอาหารและโอกาสในการสืบพันธุ์ สิ่งมีชีวิตโปรโตซัวบรรลุผลสำเร็จโดยการแบ่งเซลล์ใหม่ออกเป็นสองเซลล์ บางชนิดสามารถสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศได้ และมีพันธุ์ที่ผสมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน

อะมีบา

มันคุ้มค่าที่จะแสดงรายการสิ่งมีชีวิตที่พบบ่อยที่สุด โปรโตซัวมักเกี่ยวข้องกับสายพันธุ์เฉพาะนี้ - อะมีบา พวกมันไม่มีรูปร่างถาวร และใช้เทียมเพื่อการเคลื่อนไหว อะมีบาจะจับอาหาร เช่น สาหร่าย แบคทีเรีย หรือโปรโตซัวอื่นๆ ร่างกายจะสร้างแวคิวโอลย่อยอาหารล้อมรอบไปด้วยเทียม จากนั้นสารทั้งหมดที่ได้รับจะเข้าสู่ไซโตพลาสซึมและสารที่ไม่ได้ย่อยจะถูกโยนออกไป อะมีบาหายใจไปทั่วร่างกายโดยใช้การแพร่กระจาย น้ำส่วนเกินจะถูกกำจัดออกจากร่างกายโดยแวคิวโอลที่หดตัว กระบวนการสืบพันธุ์เกิดขึ้นผ่านการแบ่งตัวของนิวเคลียร์ หลังจากนั้นเซลล์ 2 เซลล์ก็ถูกสร้างขึ้นจากเซลล์เดียว อะมีบาเป็นน้ำจืด โปรโตซัวพบได้ในร่างกายมนุษย์และสัตว์ ในกรณีนี้สามารถนำไปสู่โรคต่างๆ หรือทำให้สภาพทั่วไปแย่ลงได้

ยูกลีน่า กรีน

สิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปในแหล่งน้ำจืดก็คือโปรโตซัวเช่นกัน ยูกลีนากรีนมีรูปร่างเป็นแกนหมุนและมีชั้นนอกของไซโตพลาสซึมหนาแน่น ส่วนปลายด้านหน้าของร่างกายจะลงท้ายด้วยแฟลเจลลัมยาวซึ่งร่างกายจะเคลื่อนไหว ในไซโตพลาสซึมมีโครมาโตฟอร์รูปไข่หลายอันซึ่งมีคลอโรฟิลล์อยู่ ซึ่งหมายความว่าภายใต้แสง ยูกลีนาจะกินอาหารแบบอัตโนมัติ - ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่สามารถทำเช่นนี้ได้ โปรโตซัวนำทางด้วยตา หากยูกลีนาอยู่ในความมืดเป็นเวลานาน คลอโรฟิลล์จะหายไปและร่างกายจะเปลี่ยนไปใช้วิธีโภชนาการแบบเฮเทอโรโทรฟิคโดยการดูดซึมสารอินทรีย์จากน้ำ เช่นเดียวกับอะมีบา โปรโตซัวเหล่านี้สืบพันธุ์โดยการแบ่งตัวและหายใจไปทั่วร่างกายด้วย

วอลโวกซ์

ในบรรดาสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวก็มีสิ่งมีชีวิตในยุคอาณานิคมด้วย โปรโตซัวที่เรียกว่าวอลวอกซ์มีชีวิตอยู่ในลักษณะนี้ พวกมันมีรูปร่างเป็นทรงกลมและมีลักษณะเป็นวุ้นซึ่งเกิดจากสมาชิกแต่ละคนในอาณานิคม Volvox แต่ละคันมีแฟลเจลลาสองตัว การเคลื่อนไหวที่ประสานกันของเซลล์ทั้งหมดช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนไหวในอวกาศ บางส่วนสามารถสืบพันธุ์ได้ นี่คือวิธีที่อาณานิคมของลูกสาว Volvox เกิดขึ้น สาหร่ายที่ง่ายที่สุดที่รู้จักกันในชื่อ Chlamydomonas ก็มีโครงสร้างเหมือนกัน

รองเท้าแตะ Ciliate

นี่เป็นอีกแหล่งอาศัยน้ำจืดทั่วไป ซิลิเอตได้ชื่อมาจากรูปร่างของเซลล์ของตัวเองซึ่งมีลักษณะคล้ายรองเท้า ออร์แกเนลล์ที่ใช้ในการเคลื่อนไหวเรียกว่าซิเลีย ลำตัวมีรูปร่างคงที่มีเปลือกหนาแน่นและมีแกนสองอันเล็กและใหญ่ ประการแรกจำเป็นสำหรับการสืบพันธุ์ และประการที่สองควบคุมกระบวนการของชีวิตทั้งหมด ซิเลียตใช้แบคทีเรีย สาหร่าย และสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอื่นๆ เป็นอาหาร โปรโตซัวมักสร้างแวคิวโอลย่อยอาหารในรองเท้าแตะซึ่งอยู่ในตำแหน่งเฉพาะใกล้กับช่องเปิดปาก ในการกำจัดสิ่งตกค้างที่ไม่ได้ย่อยจะมีผงอยู่และการขับถ่ายจะดำเนินการโดยใช้แวคิวโอลที่หดตัว นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับ ciliates แต่ก็สามารถมาพร้อมกับการรวมตัวของบุคคลสองคนเพื่อแลกเปลี่ยนวัสดุนิวเคลียร์ กระบวนการนี้เรียกว่าการผันคำกริยา ในบรรดาโปรโตซัวน้ำจืดทั้งหมด รองเท้าแตะ ciliate เป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุด

ร่างกายซึ่งประกอบด้วยเซลล์เดียว ในขณะเดียวกันก็เป็นสิ่งมีชีวิตอินทิกรัลอิสระพร้อมหน้าที่การทำงานโดยธรรมชาติทั้งหมด ตามระดับขององค์กร สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอยู่ในโปรคาริโอต (อาร์เคีย) และยูคาริโอต (โปรโตซัว เชื้อราบางชนิด) สามารถสร้างอาณานิคมได้ จำนวนโปรโตซัวรวมเกิน 30,000 ชนิด

สัตว์เซลล์เดียวบางชนิด

การเกิดขึ้นของสัตว์เซลล์เดียวเกิดขึ้นพร้อมกับอะโรมอร์โฟส: 1. นิวเคลียส (ชุดโครโมโซมคู่) ปรากฏเป็นโครงสร้างที่ล้อมรอบด้วยเปลือก โดยแยกเครื่องมือทางพันธุกรรมของเซลล์ออกจากไซโตพลาสซึม และสร้างสภาพแวดล้อมเฉพาะสำหรับปฏิสัมพันธ์ใน เซลล์ 2. มีออร์แกเนลที่สามารถสืบพันธุ์ได้เอง 3. มีเยื่อหุ้มภายในเกิดขึ้น 4. โครงกระดูกภายในที่มีความเชี่ยวชาญสูงและไดนามิก - โครงร่างโครงร่าง - ได้ถือกำเนิดขึ้น 5. กระบวนการทางเพศเกิดขึ้นเป็นรูปแบบหนึ่งของการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมระหว่างบุคคลสองคน

โครงสร้าง- แผนโครงสร้างของโปรโตซัวสอดคล้องกับลักษณะทั่วไปขององค์กรของเซลล์ยูคาริโอต เครื่องมือทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวนั้นมีนิวเคลียสหนึ่งหรือหลายนิวเคลียส หากมีนิวเคลียสสองตัวตามกฎแล้วหนึ่งในนั้นคือไดพลอยด์คือกำเนิดและอีกอันคือโพลิพลอยด์เป็นพืช นิวเคลียสกำเนิดทำหน้าที่ที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ นิวเคลียสของพืชให้กระบวนการที่สำคัญทั้งหมดของร่างกาย

ไซโตพลาสซึมประกอบด้วยส่วนนอกสีอ่อน ไม่มีออร์แกเนล อีโคพลาสซึม และส่วนด้านในสีเข้มกว่าซึ่งมีออร์แกเนลล์หลักซึ่งก็คือเอนโดพลาสซึม เอนโดพลาสซึมประกอบด้วยออร์แกเนลเพื่อวัตถุประสงค์ทั่วไป

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวต่างจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ตรงที่มีออร์แกเนลล์เพื่อจุดประสงค์พิเศษ เหล่านี้คือออร์แกเนลล์ของการเคลื่อนไหว - เทียมพอด - เทียมเทียม; ,ขนตา นอกจากนี้ยังมีออร์แกเนลล์ osmoregulation - แวคิวโอลที่หดตัว มีออร์แกเนลล์พิเศษที่ทำให้เกิดอาการหงุดหงิด

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีรูปร่างคงที่จะมีออร์แกเนลล์ย่อยอาหารถาวร: ช่องทางของเซลล์, ปากเซลล์, คอหอยและออร์แกเนลล์สำหรับขับถ่ายสารตกค้างที่ไม่ได้ย่อย - ผง

ภายใต้สภาวะการดำรงอยู่ที่ไม่เอื้ออำนวยนิวเคลียสที่มีไซโตพลาสซึมปริมาณเล็กน้อยที่มีออร์แกเนลที่จำเป็นนั้นถูกล้อมรอบด้วยแคปซูลหลายชั้นหนา - ถุงและผ่านจากสถานะแอคทีฟไปยังสถานะพัก เมื่อสัมผัสกับสภาวะที่เอื้ออำนวยซีสต์จะ "เปิด" และโปรโตซัวออกมาจากพวกมันในรูปแบบของบุคคลที่กระตือรือร้นและเคลื่อนที่ได้

การสืบพันธุ์- รูปแบบหลักของการสืบพันธุ์ของโปรโตซัวคือการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโดยการแบ่งเซลล์แบบไมโทติค อย่างไรก็ตาม การมีเพศสัมพันธ์เป็นเรื่องปกติ

ถิ่นที่อยู่ของโปรโตซัวมีความหลากหลายมาก หลายคนอาศัยอยู่ใน บางส่วนเป็นส่วนหนึ่งของสัตว์หน้าดินซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแถบน้ำที่ระดับความลึกต่างๆ นานาชนิด

1. บทนำ……………………………………………………………………….2

2. วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก……………………………………………………………3

2.1. วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว……………………………3

2.2. วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์……………………..6

2.3. วิวัฒนาการของโลกพืช……………………….……………….8

2.4. วิวัฒนาการของสัตว์โลก…………………………………………...10

2.5 วิวัฒนาการของชีวมณฑล……………………………………..……….…….12

3. บทสรุป……………………………………………………………………….18

4. รายการอ้างอิง……………………………………………………….19

การแนะนำ.

บ่อยครั้งดูเหมือนว่าสิ่งมีชีวิตอยู่ภายใต้ความเมตตาของสภาพแวดล้อมโดยสมบูรณ์ สภาพแวดล้อมได้กำหนดขีดจำกัดสำหรับพวกมัน และภายในขีดจำกัดเหล่านี้ พวกมันจะต้องประสบความสำเร็จหรือพินาศ แต่สิ่งมีชีวิตเองก็มีอิทธิพลต่อสิ่งแวดล้อมของมันเช่นกัน พวกมันเปลี่ยนแปลงมันโดยตรงในช่วงดำรงอยู่อันสั้นและในช่วงเวลาวิวัฒนาการอันยาวนาน เป็นที่ทราบกันว่าเฮเทอโรโทรฟดูดซับสารอาหารจาก "น้ำซุป" หลัก และออโตโทรฟมีส่วนทำให้เกิดบรรยากาศออกซิไดซ์ ดังนั้นจึงเตรียมเงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้นและวิวัฒนาการของกระบวนการหายใจ

การปรากฏตัวของออกซิเจนในบรรยากาศทำให้เกิดชั้นโอโซน โอโซนเกิดจากออกซิเจนภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ และทำหน้าที่เป็นตัวกรองที่ปิดกั้นรังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งเป็นอันตรายต่อโปรตีนและกรดนิวคลีอิก และป้องกันไม่ให้เข้าถึงพื้นผิวโลก

สิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกอาศัยอยู่ในน้ำ และน้ำก็ป้องกันพวกมันโดยการดูดซับพลังงานของรังสีอัลตราไวโอเลต ผู้ตั้งถิ่นฐานในดินแดนกลุ่มแรกพบแสงแดดและแร่ธาตุมากมายที่นี่ ดังนั้นในตอนแรกพวกเขาจึงปราศจากการแข่งขัน ต้นไม้และหญ้าซึ่งปกคลุมส่วนพืชของพื้นผิวโลกในไม่ช้าก็ช่วยเติมออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้ยังเปลี่ยนธรรมชาติของการไหลของน้ำบนโลกและเร่งกระบวนการสร้างดินจากหิน ก้าวสำคัญบนเส้นทางวิวัฒนาการของชีวิตมีความเกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นของกระบวนการเมแทบอลิซึมทางชีวเคมีขั้นพื้นฐาน - การสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจตลอดจนการก่อตัวขององค์กรเซลล์ยูคาริโอตที่มีอุปกรณ์นิวเคลียร์

วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก

2.1 วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

แบคทีเรียที่เก่าแก่ที่สุด (โปรคาริโอต) มีอยู่แล้วเมื่อประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อน จนถึงปัจจุบัน แบคทีเรียสองตระกูลยังคงอยู่: โบราณหรืออาร์เคแบคทีเรีย (ฮาโลฟิลิก มีเทน เทอร์โมฟิลิก) และยูแบคทีเรีย (อื่นๆ ทั้งหมด) ดังนั้นสิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียวบนโลกในช่วง 3 พันล้านปีจึงเป็นจุลินทรีย์ดึกดำบรรพ์ บางทีพวกมันอาจเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่คล้ายกับแบคทีเรียสมัยใหม่ เช่น คลอสตริเดีย ซึ่งอาศัยอยู่บนพื้นฐานของการหมักและการใช้สารประกอบอินทรีย์ที่อุดมด้วยพลังงานซึ่งเกิดขึ้นทางชีวภาพภายใต้อิทธิพลของการปล่อยกระแสไฟฟ้าและรังสีอัลตราไวโอเลต ด้วยเหตุนี้ ในยุคนี้ สิ่งมีชีวิตจึงเป็นผู้บริโภคสารอินทรีย์ ไม่ใช่ผู้ผลิต

ก้าวสำคัญบนเส้นทางวิวัฒนาการของชีวิตมีความเกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นของกระบวนการเมแทบอลิซึมทางชีวเคมีขั้นพื้นฐาน - การสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจและด้วยการก่อตัวขององค์กรเซลล์ที่มีอุปกรณ์นิวเคลียร์ (ยูคาริโอต) “สิ่งประดิษฐ์” เหล่านี้ที่เกิดขึ้นในช่วงแรกของวิวัฒนาการทางชีววิทยา ส่วนใหญ่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ในสิ่งมีชีวิตสมัยใหม่ โดยใช้วิธีการทางอณูชีววิทยาทำให้เกิดความสม่ำเสมอที่น่าทึ่งของรากฐานทางชีวเคมีของชีวิตโดยมีความแตกต่างอย่างมากในสิ่งมีชีวิตในลักษณะอื่น ๆ โปรตีนของสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ชนิด กรดนิวคลีอิกที่เข้ารหัสโปรตีนนั้นประกอบขึ้นจากนิวคลีโอไทด์สี่ตัว การสังเคราะห์โปรตีนดำเนินการตามรูปแบบที่สม่ำเสมอบริเวณของการสังเคราะห์คือไรโบโซม สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้พลังงานของการเกิดออกซิเดชัน การหายใจ และไกลโคไลซิส ซึ่งสะสมอยู่ใน ATP

ความแตกต่างระหว่างโปรคาริโอตและยูคาริโอตก็คือความจริงที่ว่าโปรคาริโอตสามารถมีชีวิตอยู่ได้ทั้งในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนและในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณออกซิเจนต่างกัน ในขณะที่ยูคาริโอตต้องการออกซิเจนโดยมีข้อยกเว้นบางประการ ความแตกต่างทั้งหมดนี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจในระยะแรกของวิวัฒนาการทางชีววิทยา

การเปรียบเทียบโปรคาริโอตและยูคาริโอตในแง่ของความต้องการออกซิเจนนำไปสู่ข้อสรุปว่าโปรคาริโอตเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ปริมาณออกซิเจนในสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลง เมื่อถึงเวลาที่ยูคาริโอตปรากฏขึ้น ความเข้มข้นของออกซิเจนจะสูงและค่อนข้างคงที่

สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงชนิดแรกปรากฏขึ้นเมื่อประมาณ 3 พันล้านปีก่อน เหล่านี้เป็นแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของแบคทีเรียสังเคราะห์แสงสมัยใหม่ สันนิษฐานว่าพวกเขาก่อให้เกิดสภาพแวดล้อมที่เก่าแก่ที่สุดของสโตรมาโตไลต์ที่รู้จัก การรวมสภาพแวดล้อมเข้ากับสารประกอบอินทรีย์ไนโตรเจนทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตที่สามารถใช้ไนโตรเจนในบรรยากาศได้ สิ่งมีชีวิตดังกล่าวซึ่งสามารถดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากคาร์บอนอินทรีย์และสารประกอบไนโตรเจนโดยสิ้นเชิง คือสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวที่สังเคราะห์ด้วยแสง สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ทำการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบแอโรบิก พวกมันทนทานต่อออกซิเจนที่ผลิตได้และสามารถใช้เพื่อการเผาผลาญของตัวเองได้ เนื่องจากสาหร่ายสีน้ำเงินแกมเขียวเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศผันผวน จึงค่อนข้างเป็นไปได้ที่พวกมันจะเป็นสิ่งมีชีวิตที่อยู่ตรงกลางระหว่างแอนแอโรบีและแอโรบี

กิจกรรมการสังเคราะห์แสงของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวในยุคดึกดำบรรพ์มีผลกระทบสามประการที่มีอิทธิพลชี้ขาดต่อวิวัฒนาการต่อไปของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ประการแรก การสังเคราะห์ด้วยแสงทำให้สิ่งมีชีวิตเป็นอิสระจากการแข่งขันเพื่อแย่งชิงสารประกอบอินทรีย์อะบิเจนิกตามธรรมชาติ ซึ่งปริมาณในสิ่งแวดล้อมลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โภชนาการออโตโทรฟิคซึ่งพัฒนาผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงและการเก็บสารอาหารสำเร็จรูปในเนื้อเยื่อพืช จากนั้นจึงสร้างเงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตออโตโทรฟิคและเฮเทอโรโทรฟิคที่หลากหลาย ประการที่สอง การสังเคราะห์ด้วยแสงทำให้บรรยากาศอิ่มตัวด้วยปริมาณออกซิเจนที่เพียงพอสำหรับการเกิดขึ้นและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตซึ่งการเผาผลาญพลังงานขึ้นอยู่กับกระบวนการหายใจ ประการที่สาม จากการสังเคราะห์ด้วยแสง เกราะโอโซนถูกสร้างขึ้นที่ส่วนบนของชั้นบรรยากาศ ปกป้องชีวิตบนโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่ทำลายล้างในอวกาศ

ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างโปรคาริโอตและยูคาริโอตก็คือในระยะหลังกลไกหลักของการเผาผลาญคือการหายใจ ในขณะที่การเผาผลาญพลังงานของโปรคาริโอตส่วนใหญ่จะดำเนินการในกระบวนการหมัก การเปรียบเทียบเมแทบอลิซึมของโปรคาริโอตและยูคาริโอตนำไปสู่ข้อสรุปเกี่ยวกับความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการระหว่างพวกมัน การหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนอาจเกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นของวิวัฒนาการ หลังจากที่ออกซิเจนอิสระในปริมาณที่เพียงพอปรากฏในชั้นบรรยากาศ การเผาผลาญแบบแอโรบิกกลับกลายเป็นผลกำไรมากขึ้นเนื่องจากการออกซิเดชันของคาร์บอนจะเพิ่มผลผลิตของพลังงานที่มีประโยชน์ทางชีวภาพ 18 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับการหมัก ดังนั้นการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจนจึงเข้าร่วมโดยวิธีแอโรบิกในการสกัดพลังงานโดยสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าเซลล์ยูคาริโอตปรากฏขึ้นเมื่อใด จากการวิจัย เราสามารถพูดได้ว่าอายุของพวกมันคือประมาณ 1.5 พันล้านปีก่อน

ในการวิวัฒนาการขององค์กรเซลล์เดียวนั้นขั้นตอนระดับกลางมีความโดดเด่นซึ่งเกี่ยวข้องกับความซับซ้อนของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตการปรับปรุงเครื่องมือทางพันธุกรรมและวิธีการสืบพันธุ์

ระยะดั้งเดิมที่สุดคือ agamic aracariogine ซึ่งแสดงโดยไซยาไนด์และแบคทีเรีย สัณฐานวิทยาของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีลักษณะที่ง่ายที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ในขั้นตอนนี้ ความแตกต่างในไซโตพลาสซึม องค์ประกอบนิวเคลียร์ เบสแกรนูล และเมมเบรนไซโตพลาสซึมจะปรากฏขึ้น เป็นที่รู้กันว่าแบคทีเรียแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมผ่านการผันคำกริยา แบคทีเรียหลากหลายสายพันธุ์และความสามารถในการดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย บ่งชี้ถึงความสามารถในการปรับตัวในระดับสูงขององค์กร

ขั้นต่อไป - ยูคาริโอจีนแบบ agamic - มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยการสร้างความแตกต่างเพิ่มเติมของโครงสร้างภายในด้วยการก่อตัวของออร์แกเนลล์ที่มีความเชี่ยวชาญสูง (เมมเบรน, นิวเคลียส, ไซโตพลาสซึม, ไรโบโซม, ไมโตคอนเดรีย ฯลฯ ) สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือวิวัฒนาการของอุปกรณ์นิวเคลียร์ - การก่อตัวของโครโมโซมจริงเมื่อเปรียบเทียบกับโปรคาริโอตซึ่งสารทางพันธุกรรมกระจายไปทั่วเซลล์ ขั้นตอนนี้เป็นลักษณะของโปรโตซัวซึ่งเป็นวิวัฒนาการที่ก้าวหน้าซึ่งเป็นไปตามเส้นทางของการเพิ่มจำนวนออร์แกเนลล์ที่เหมือนกัน (พอลิเมอไรเซชัน) การเพิ่มจำนวนโครโมโซมในนิวเคลียส (โพลีพลอยด์) และการปรากฏตัวของนิวเคลียสกำเนิดและพืช - มาโครนิวเคลียส (นิวเคลียร์ ความเป็นทวินิยม) ในบรรดาสิ่งมีชีวิตยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียว มีหลายสายพันธุ์ที่มีการสืบพันธุ์แบบอะกาเมส์ (อะมีบาเปล่า, เหง้าของเปลือก, แฟลเจลเลต)

ปรากฏการณ์ที่ก้าวหน้าในสายวิวัฒนาการของโปรโตซัวคือการเกิดขึ้นของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (gamogony) ซึ่งแตกต่างจากการผันคำกริยาธรรมดา โปรโตซัวมีไมโอซิสที่มีสองแผนกและข้ามไปที่ระดับโครมาทิด และเซลล์สืบพันธุ์ที่มีโครโมโซมชุดเดี่ยวจะเกิดขึ้น ในแฟลเจลเลตบางชนิด gametes แทบจะแยกไม่ออกจากบุคคลที่ไม่อาศัยเพศและยังไม่มีการแบ่งเซลล์สืบพันธุ์ระหว่างเพศชายและเพศหญิง กล่าวคือ มีการสังเกตไอโซกามี ในระหว่างการวิวัฒนาการแบบก้าวหน้า การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นจากไอโซกามีเป็นแอนไอโซกามี หรือการแบ่งเซลล์กำเนิดออกเป็นเพศหญิงและชาย และไปสู่การมีเพศสัมพันธ์แบบแอนไอโซกามี เมื่อเซลล์สืบพันธุ์หลอมรวม จะเกิดไซโกตแบบดิพลอยด์ขึ้นมา ดังนั้นโปรโตซัวจึงมีการเปลี่ยนแปลงจากระยะยูคาริติกอะกามิกไปเป็นระยะไซโกติก - ระยะเริ่มแรกของซีโนโกมี (การสืบพันธุ์โดยการปฏิสนธิข้ามสาย) การพัฒนาสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ในเวลาต่อมาเป็นไปตามแนวทางการปรับปรุงวิธีการสืบพันธุ์แบบ xenogamous

คุณจะพบว่าใครเป็นผู้ค้นพบสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวจากบทความนี้

ใครเป็นผู้ค้นพบสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว?

สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวคือสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวในร่างกายซึ่งมีนิวเคลียส พวกมันเป็นทั้งเซลล์และสิ่งมีชีวิตอิสระ ซึ่งรวมถึงโปรโตซัวและแบคทีเรียที่มีเอกลักษณ์และมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมีขนาดตั้งแต่ 0.2 ถึง 10 ไมครอน

การศึกษาโปรโตซัวเริ่มช้ากว่าสัตว์กลุ่มอื่นๆ นี่เป็นเพราะขนาดที่เล็ก ดังนั้นการประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์เท่านั้นที่ทำให้ทุกอย่างก้าวไปข้างหน้า

ชาวดัตช์ แอนโทนี่ ลีเวนฮุกในปี ค.ศ. 1675 เขาได้ตรวจดูหยดน้ำด้วยกล้องจุลทรรศน์ และเป็นคนแรกที่ค้นพบสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากในน้ำ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ง่ายที่สุด

การค้นพบนี้กระตุ้นความสนใจอย่างมากในตัวพวกเขา สมัยนั้นถูกเรียกว่า “สัตว์เล็กสุรา” ในศตวรรษที่ 17-18 ความรู้เกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้วุ่นวายและไม่แน่นอนซึ่งก่อให้เกิด คาร์ล ลินเนียสนักวิทยาศาสตร์อีกคนใน "ระบบแห่งธรรมชาติ" ของเขาได้รวมสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวทั้งหมดให้เป็นโปรโตซัวสกุลเดียวซึ่งเขาเรียกว่า "Chaos infusorium"

เขามีส่วนช่วยอย่างมากในการพัฒนาสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและมีขนาดเล็กมาก มุลเลอร์- ในเรียงความของเขา เขาบรรยายถึงสายพันธุ์ของพวกมันถึง 377 ชนิด นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอชื่อสายพันธุ์และชื่อสามัญในระบบโปรโตซัว

ในช่วงศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 การศึกษาสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวมีลักษณะเส้นรอบวงที่ตรงกันข้าม ตัวอย่างเช่น เอเรนเบิร์กอธิบายว่าสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนซึ่งมีระบบอวัยวะต่างกัน ในทางตรงกันข้าม ดูจาร์แดง นักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่งแย้งว่าพวกเขาไม่มีองค์กรภายในและร่างกายของพวกเขาถูกสร้างขึ้นบนซาร์โคด ซึ่งเป็นสารมีชีวิตกึ่งของเหลวที่ไม่มีโครงสร้าง