Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Egenskaper för alla celler
- Den första klassificeringen: Livets tre domäner
- Archaea: Encelliga organismer som trivs i extrema miljöer
- Domänen och kungariket Archaea
- Bakterier: Encelliga organismer som trivs i flera miljöer
- Bakterier innehåller inte en separat kärna
- Domänen och bakteriens rike
- Eukaryoter trivs överallt
- The Kingdoms Beneath Eukaryotes
- Den största encelliga organismen
- Den minsta encelliga organismen
- En eukaryot med en cell som bryter mot reglerna
Cellen är den minsta levande organismen som innehåller alla funktioner i livet, och de flesta allt liv på planeten börjar som en encellig organisme. Två typer av encelliga organismer finns för närvarande: prokaryoter och eukaryoterde utan en separat definierad kärna och de med en kärna skyddad av ett cellulärt membran. Forskare påpekar att prokaryoter är den äldsta livsformen, som först verkade för cirka 3,8 miljoner år, medan eukaryoter dök upp för cirka 2,7 miljarder år sedan. Taxonomin för encelliga organismer faller in i en av de tre huvudsakliga livsområdena: eukaryoter, bakterier och archaea.
TL; DR (för lång; läste inte)
Biologer klassificerar alla levande organismer i de tre livsområdena som börjar med encelliga till flercelliga organismer: archaea, bakterier och eukaryoter.
Egenskaper för alla celler
Alla encelliga och flercelliga organismer delar dessa grunder:
Den första klassificeringen: Livets tre domäner
Före 1969 klassificerade biologer cellliv i två riken: växter och djur. Efter 1969 till 1990 kom forskarna överens om ett klassificeringssystem av fem riken som inkluderade monera (bakterier), protister, växter, svampar och djur. Men Dr. Carl Woese (1928-2012), tidigare professor vid institutionen för mikrobiologi vid University of Illinois, föreslog en ny struktur för klassificering av encelliga organismer och flercelliga enheter 1990 som skulle bestå av tre domäner, archaea, bakterier och eukaryoter, underklassificerade i sex riken. De flesta forskare använder nu denna taxonomi eller klassificeringssystem.
Archaea: Encelliga organismer som trivs i extrema miljöer
Archaea trivs i extrema miljöer, som tidigare tänkts vara ohållbara för livet: hydrotermiska ventiler på djuphav, heta källor, Döda havet, dammar med saltindunstning och sura sjöar. Före Dr. Woeses förslag identifierade forskare först archaea som archaebacteria - antika enstaka cellbakterier - eftersom de såg ut som prokaryota bakterier, encelliga organismer som saknar en separat membranbunden kärna eller organeller. Ytterligare studier av Dr. Woese, hans kollegor och andra forskare fick dem att inse att dessa gamla bakterier var närmare kopplade till eukaryoter på grund av de biokemiska egenskaperna de uppvisar. Forskare och forskare har också upptäckt archaea som lever i mänskliga matsmältningskanalen och huden.
Domänen och kungariket Archaea
Archaea delar egenskaper hos både prokaryoter och eukaryoter, varför de finns på en separat gren mellan bakterier och eukaryoter i livets fylogenetiska träd. När forskare upptäckte att archaebacteria faktiskt inte var gamla bakterier, döpte de om dem till archaea. Följande funktioner definierar archaea-enskilda cellorganismer:
De viktigaste klassificeringarna av archaea inkluderar crenarchaeota, euryarchaeota och korarchaeota, liksom de föreslagna underavdelningarna av nanoarchaeota och det föreslagna thaumarchaeota. Individuella klassificeringar indikerar vilka typer av miljöer som forskare och forskare finner i dessa encelliga organismer. Crenarchaeota lever i miljöer med extrem surhet och temperatur och oxiderar ammoniak; euryarchaeota inkluderar organismer som oxiderar metan och älskar salt i djuphavsmiljöer, andra euryarchaeota som producerar metan som avfallsprodukt och korarchaeota, en kategori av archaea som också lever i högtemperaturmiljöer.
Nanoarchaeota skiljer sig från andra archaea genom att de lever ovanpå en annan archaean organisme som kallas Ignicoccus. Undertyper av korarchaeota och nanoarchaeota inkluderar metanogener, organismer som producerar metangas som en biprodukt från matsmältnings- eller energiproduktionsprocesserna; halofiler eller saltälskande archaea; termofiler, organismer som trivs i extremt höga temperaturer; och psykrotrof, archaeaorganismer som lever i extremt kalla tempar.
Bakterier: Encelliga organismer som trivs i flera miljöer
Bakterier lever och frodas överallt på planeten: på toppen av bergen, i botten av världens djupaste hav, inuti matsmältningskanalerna för både människor och djur, och till och med i de frysta klipporna och isen i nord- och sydpolen. Bakterier kan spridas långt och långt över år eftersom de kan gå vilande under längre perioder.
Bakterier innehåller inte en separat kärna
Bakterier finns som de ledande levande varelserna på planeten, efter att ha varit här i minst tre fjärdedelar av planeterna under utveckling. De är kända för sin förmåga att anpassa sig till de flesta livsmiljöer på planeten. Medan vissa bakterier orsakar virulenta sjukdomar hos djur, växter och människor, fungerar de flesta bakterier som "gynnsamma" medel i miljön med metaboliska processer som upprätthåller högre livsformer.
Andra former av bakterier fungerar i samband med växter och ryggradslösa djur (varelser utan ryggrad) i symbiotiska förhållanden som utför viktiga funktioner. Utan dessa ensamiga organismer skulle döda växter och djur ta längre tid att ruttna och jord upphör att vara bördig. Forskare och forskare använder vissa bakterier i kemikalier, droger, antibiotika och till och med i beredningen av livsmedel som surkål, yoghurt och kefir och pickles. Som enkla encelliga organismer har bakterieceller särskiljningsegenskaper:
Domänen och bakteriens rike
Forskare klassificerar de flesta bakterier i tre grupper, baserat på hur de svarar på syre i gasform. Aerob bakterier trivs i syremiljöer och kräver syre för att leva. Anaerob bakterier gillar inte gasformigt syre; ett exempel på dessa bakterier är de som lever i sediment djupt under vattnet eller de som orsakar bakteriebaserad matförgiftning. Slutligen, fakultativa anaerober är bakterier som föredrar närvaron av syre i deras växande miljöer men kan leva utan den.
Men forskare klassificerar också bakterier efter hur de får energi: som heterotrofa och autotrophs. Autotrofer, som växter som drivs med ljusenergi (kallas fotoautotrof), tillverkar sin egen matkälla genom fixering av koldioxid, eller med kemoautotrofiska medel, med användning av kväve, svavel eller andra elementoxidationsprocesser. Heterotrofer tar sin energi från miljön genom att bryta ner organiska föreningar, som saprobiska bakterier som lever i förfallande ämnen, såväl som bakterier som förlitar sig på jäsning eller andning för energi.
Ett annat sätt som forskare grupperar bakterier är enligt deras former: sfärisk, stavformad och spiral. Andra former av bakterier inkluderar glödtrådig, mantlad, fyrkantig, stjälkad, stjärnformad, spindelformad, lobad, trichombildande (hårbildande) och pleomorfa bakterier med förmåga att ändra form eller storlek baserat på miljön.
Ytterligare klassificeringar inkluderar mykoplasma, sjukdomsframkallande bakterier som påverkas av antibiotika eftersom de saknar en cellvägg; cyanobakterier, fotoautotrofa bakterier som blågröna alger; gram-positiva bakterier, som avger lila i gram-fläcktestet eftersom testet färgar deras tjocka cellväggar; och gramnegativa bakterier som blir rosa i gramfläcktestet på grund av deras tunna, men starka ytterväggar. Gram-positiva bakterier svarar bättre på antibiotika än gram-negativa bakterier eftersom medan formväggen är tjock är den genomtränglig, medan i gram-negativa bakterier är dess cellväggar tunna, men fungerar mer som en skudfast väst.
Eukaryoter trivs överallt
Även om eukaryoter inkluderar många flercelliga organismer i svampar, växt- och djurriker, inkluderar denna stora livsdomän också encelliga organismer. Encelliga eukaryoter har cellväggar som kan ändra sin form jämfört med prokaryoter som har styva cellväggar. De flesta forskare hävdar att eukaryoter utvecklats från prokaryoter eftersom båda använder RNA och DNA som genetiskt material; båda utnyttjar 20 aminosyror; och båda har en lipid (upplösbar i organiska lösningsmedel) tvåskiktscellmembran och använder D-socker och L-aminosyror. Specifika egenskaper hos eukaryoter inkluderar:
The Kingdoms Beneath Eukaryotes
Den eukaryota domänen innehåller fyra riken eller underkategorier: protister, svampar, växter och djur. Av dessa innehåller protister endast encelliga organismer medan svampriket innehåller båda. Protista-riket inkluderar levande organismer som alger, euglenoider, protozoer och slamformar. Svampriket inkluderar både encelliga och flercelliga organismer. Enstaka cellorganismer i svampriket inkluderar jäst och chytridseller fossiliserade svampar. De flesta organismer inom växt- och djurriken är flercelliga.
Den största encelliga organismen
Även om de flesta enstaka celler på planeten vanligtvis kräver ett mikroskop, kan du observera vattenlevande alger, Caulerpa taxifolia, med blotta ögat. Definierad som en typ av tång infödd i Indiska oceanen och Hawaii, är denna mördningsalger en invasiv art på andra håll. Denna levande organisme i växtriket kan växa från 6 till 12 tum lång och har fjäderliknande platta grenar, som uppstår från en löpare, i mörka till ljusgröna nyanser.
Den minsta encelliga organismen
Ligger i bergen ovanför University of California Berkeley campus ligger Lawrence Berkeley National Laboratory, som tillsammans förvaltas av U.S. Department of Energy och University of California-systemet. Ett internationellt team av forskare, under ledning av forskarna från Berkeley Labs, upptäckte 2015 vad som kan vara den minsta encelliga organismen som fångats i en bild som tagits från ett högdrivet mikroskop.
Denna encelliga organisme, en prokaryotisk bakterie, är så liten att 150 000 av dessa enskilda cellbakterier kan sitta på spetsen av ett hår från ditt huvud. Forskarna fortsätter att studera dessa antagna vanliga organismer, eftersom de saknar många funktioner som är nödvändiga för att fungera med andra organismer. Cellerna verkar ha DNA, ett litet antal ribosomer och trådliknande bilagor, men förlitar sig mer än troligt på att andra bakterier lever.
En eukaryot med en cell som bryter mot reglerna
Forskare vid Charles University i Prag upptäckte den enda kända eukaryotorganismen som inte innehåller en specifik typ av mitokondrier, och de hittade den i tarmen hos ett husdjurskinchilla. När cellerna drivs, gör mitokondrier flera saker. I närvaro av syre kan mitokondrier ladda upp molekyler och tillverka kritiska proteiner. Men denna organisme, en släkting till giardia-bakterierna, använder ett system som de som vanligtvis finns i bakterier - lateral genöverföring - för att syntetisera proteiner. Eftersom bakterier främst finns som prokaryota celler, är det att hitta en bakterierelaterad eukaryot cell ett undantag från regeln.