Historie protozoologie, obor studia a příklady výzkumu

protozoologie je obor zoologie, který studuje protozoa, četnou a heterogenní skupinu jednobuněčných, mobilních a heterotrofních organismů. Etymologie termínu pochází z řeckých slov proto (první) a zoo (zvíře) Euglena, Paramecium a Amiba jsou rody široce známých mikroorganismů, studované protozoologií.

Definování protozoologie je složitý úkol, protože definice předmětu studia tohoto oboru znalostí, tj. Prvoků, je od svého vzniku kontroverzním tématem..

Historie této disciplíny sahá až do druhé poloviny sedmnáctého století, kdy se mikroskopický svět začal projevovat lidským okem, a to díky vynálezu prvních optických přístrojů.

Protozoologie je považována za integrující vědu, která řeší základní výzkum v oblastech taxonomie, systematiky, evoluce, fyziologie, ekologie, molekulární biologie, buněčné biologie a dalších..

Zatímco diskuse o definici skupiny pokračuje, nedávný výzkum pokračuje v řešení starých problémů, které jsou důvodem pro klasifikaci. V současné době jsou tedy řešeny otázky s vysokou relevancí, jako je průzkum ropy nebo bioremediace.

Index

• 1 Historie
  • 1.1 První pozorování a popisy
  • 1.2 Protozoologie jako disciplína
  • 1.3 Protozoa v prvních klasifikacích
  • 1.4 Klasifikace v 21. století
• 2 Studijní obory
  • 2.1 Protozoa jako předmět studia
  • 2.2 Modelové systémy
  • 2.3 Základní studie
  • 2.4 Aplikované studie
• 3 Příklady nedávného výzkumu
  • 3.1 Rozmanitost prvoků v tropických lesích
  • 3.2 Parazitický protozoární virus u lidí
• 4 Odkazy

Historie

První pozorování a popisy

První pozorování a popisy prvoků jsou přičítány nizozemskému přírodovědci A. van Leuwenhoekovi, který v druhé polovině 17. století vybudoval jednoduché mikroskopy, aby pozoroval přírodní svět..

První systematický popis protozoálních organismů byl proveden dánským vědcem O. F. Müllerem v roce 1786.

V 1818, Georg Goldfuss navrhl termín protozoario seskupit jednobuněčné organismy zvažované jím jako primigenios \ t.

V 1841, Dujardinovy ​​studie na sarcoda (později známý jako protoplasma) dovolil výklad buněčné struktury, který později usnadnil chápání to prvoky jsou jednobuněčné organismy \ t.

Mezi 1880 a 1889 Otto Bütschli publikoval tři svazky na Protozoa to dělalo jej hodný kvalifikace architekta protozoology, tím, že dává struktuře moderní protozoology.

Protozoologie jako disciplína

V polovině devatenáctého století se v dějinách protozoologie konaly důležité události, které tomuto oboru zoologie poskytovaly uznání a prestiž..

V roce 1947 byl založen první protozoologický časopis v Jeně v Německu; Archiv für Protistenkunde. Téhož roku se ve městě Chicago, USA, narodila Protozoologická společnost. Další významnou událostí byla realizace prvního Mezinárodního kongresu protozoologie, který se konal v roce 1961 v Praze v Československu.

Zlepšení mikroskopů na počátku 20. století zvýšilo počet známých mikroorganismů a umožnilo rozšířit znalosti o této skupině organismů..

Tvorba, diverzifikace a masifikace využití elektronových mikroskopů v polovině dvacátého století vyvolala významné pokroky ve studiu taxonomie, systematiky, morfologie a fyziologie prvoků.

Protozoa v prvních klasifikacích

Klasifikace organismů na straně filosofů Starověkého Řecka nezahrnula mikroskopické organismy. Technologie a rozvoj znalostí vyústily ve stále novější klasifikační návrhy, po neustálém hledání přirozené klasifikace.

V 1860 Hogg navrhl Protoctist království ke skupinám primitivní rostliny a zvířata. Pozdnější Haeckel (1866) navrhl království Protista seskupit jednobuněčné organismy. 

V roce 1938, H.F. Copeland navrhl použití čtyř království: Monera, Protista, Plantae a Animalia. Monera Kingdom skupiny cyanobacteria a bakterie, které byly zahrnuty Haeckel v Protista. Toto přeskupení bylo založeno na jeho anukleated charakteru, objevil Chatton.

Na základě klasifikace Coperland, R.H. Whittaker oddělil houby od Protista a vytvořil Fungi království, zakládat tradiční klasifikaci pěti království.

Woese, v roce 1977, rozpoznal pouze tři evoluční linie: Archaea, Bacteria a Eukarya. Pozdnější, Mayr v roce 1990 navrhl Prokaryota a Eukaryota domény.

Margulis a Schwartz, v roce 1998, znovu zavedli pětičlenný systém se dvěma super realmami.

Klasifikace v 21. století

Během 21. století se v neúprosném hledání fylogeneze založeném na evolučních vztazích objevily nové návrhy na klasifikaci živých bytostí..

Výsledky projektu nazvaného Systém života (2015) podporují návrh dvou superreinos: Prokariota a Eukaryota. V první superreino patří do království Archaea a bakterií. Ve druhé jsou království Protista, Chromista, Fungi, Plantae a Animalia.

V této klasifikaci, prvoky jsou obyčejný předek všech eukaryotes, a ne jediný zvířat, jak byl původně říkal \ t.

Studijní obory

Protozoa jako předmět studia

Protozoa jsou eukaryotické organismy. Jsou tvořeny jednou buňkou s diferencovaným jádrem, které plní všechny funkce kompletního organismu.

Jeho průměrná velikost se může měnit od 2 do 3 mikronů do 250 mikrometrů. Nicméně, Spirostomun, řapíkatý prvok, může dosáhnout 3 mm a Porospora gigantea, sporozoon, může měřit 16 mm na délku.

Protozoa jsou hlavně heterotrophs, být schopný být fagotrophs, dravci nebo detritivores. Důležitou výjimkou je Euglenophyceae, jediné fotosyntetické prvoky, které získávají své chloroplasty ze zachycených a exclavizovaných zelených řas..

Jeho reprodukce je hlavně asexuální přes binární štěpení nebo vícenásobné štěpení. Nicméně, menšina má sexuální reprodukci singamia nebo autogamy (fúze haploid gametes), nebo výměnou genetického materiálu (konjugace) \ t.

Jedná se o pohyblivé organismy, které mají orgány lokomoce, jako jsou bičíky, řasy nebo pseudopodie. Mohou se také pohybovat ameboidními pohyby, typickými pro buňku, dosaženými kontrakcí a relaxací.

Jsou distribuovány ve všech vlhkých prostředích na Zemi. Můžeme je například najít mezi zrnky písku na pláži, v řekách, mořích, kanálech, pramenech, v listovém vrhu lesů, ve střevech bezobratlých a obratlovců nebo v krvi lidských bytostí..

Jsou schopni přežít nedostatek vlhkosti; Mají odolné struktury, které jim umožňují zamotat se, dokud se nevrátí do kontaktu s vodným médiem.

Mohou být svobodného života nebo udržovat symbiotické vztahy s jinými druhy, jako je komensalismus, vzájemný vztah nebo parazitismus. Paraziti jsou původci onemocnění rostlin, zvířat a lidí.

Modelové systémy

Protozoa jsou ideální jako studijní modely, které nám umožňují řešit různé otázky v biologii. Některé vlastnosti, které je činí užitečnými, jsou: krátká generační doba, velká rozmanitost základních vlastností a životních cyklů, generalizovaná geografická distribuce a zvládnutelná genetika.

Základní studie

Protozoologie zahrnuje studium přirozené historie prvoků. To zahrnuje znalosti o struktuře, taxonomii, chování, životních cyklech a fyziologii těchto organismů. 

Základní ekologické studie o prvcích zahrnují dynamiku u jedinců stejného druhu a mezi jedinci různých druhů. Ten má zvláštní význam vzhledem k existenci parazitických prvoků.

Aplikovaná studia

Protozoologie se zabývá důležitými oblastmi aplikovaného výzkumu v oblastech tak rozmanitých, jako je medicína, veterinární věda, petrochemie, biotechnologie a mnoho dalších, které zajímají lidstvo..

Protozoologie studuje protozoa jako původce onemocnění u lidí, zvířat a rostlin. Tak se překrývá se základní protozoologií ve studii přirozené historie parazitických prvoků.

Studium samotných onemocnění prostřednictvím znalostí mechanismů kolonizace parazitů u zdravých hostitelů, infekčních procesů, diagnostiky, léčby a prevence těchto onemocnění.

V oblasti petrochemie je studium prvoků užitečné při průzkumu ropy. Identifikace přítomnosti některých druhů může vrhnout světlo na přítomnost oleje v této průzkumné vrstvě.

Podobně složení prvoků může být indikátorem stavu obnovy ekosystému po událostech úniku ropy.

Na druhé straně, management protozoálních populací může pomoci při bioremediace kontaminovaných vodních útvarů a půd. Schopnost protozoů přijímat pevné částice urychluje degradaci toxického odpadu a nebezpečných látek.

Příklady nedávného výzkumu

Rozmanitost prvoků v tropických lesích

Je všeobecně známo, že tropické lesy mají velkou rozmanitost rostlinných a živočišných druhů.

Během roku 2017 Mahé a spolupracovníci zveřejnili výsledky výzkumného projektu, jehož cílem bylo odhalit velkou rozmanitost mikroorganismů v lese, které žijí v mikrobiálním měřítku..

Projekt byl vyvinut v lesích Kostariky, Panamy a Ekvádoru, kde odebrali vzorky květin a lianas padlých na zem. Výsledky ukázaly, že protozoa jsou mnohem různorodější než lesní mikroorganismy.

Paraziti virů protozoů u lidí

Interakce mezi parazity a jejich hostiteli byla věnována velká pozornost lékařským protozoologii. Existují však nové objevené interakce, které komplikují studijní systém a vyžadují ještě více výzkumu.

V poslední době Grybchuk et al. (2017) publikovali práci, která identifikuje několik virů z čeledi Totiviridae podílejících se na zvýšení patogenity protozoů skupiny trypanosomů spojených s lidským parazitem Leishmania.

Výsledky ukazují několik virů, které nebyly dříve identifikovány. Prezentují také důležité informace o původu, rozmanitosti a distribuci virů ve skupině protistů.

Odkazy

1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin a jeho "histoire naturelle des zoophytes." Infusoires ", 1841. Rev. Soc. Mex. Hist. Nat., II. (2 - 3): 221-232, 1941.
2. Beltrán, E. 1979. Protozoologická historie uvádí V. Znovuzrození protozoologie sedm úrodných desetiletí: 1941-1976. Mex. Hist. Cienc. a Tec., č. 5: 91-114.
3. Corliss, J.O. (1989). Protozoon a buňka: Stručný Twentieth-století Přehled. Journal of the History of Biology, svazek 22, č. 2 pp. 307-323.
4. Grybchuk, D a spolupracovníci. (2017). Výzkum virů a diverzita v trypanosomatidových prvcích se zaměřením na příbuzné lidského parazita Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. a Lazcano, A. Přirozená metoda klasifikace a univerzální srovnávací znaky. In: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, M. C., Goyenechea, I. a Iturbe U., (vydavatelé). Systematika, základ znalostí biologické rozmanitosti. Autonomní univerzita státu Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, México.
6. Leadbeater, B.S.C. a McCready, S.M.M. Fageláty: historické perspektivy. editoval Barry S. C. Leadbeater, John C. Green. Flagellates: Jednota, rozmanitost a evoluce.
7. Mahé, F. a spolupracovníci. (2017). Paraziti dominují hyperdiverzním půdním protistranám v neotropních deštných pralesech. Nature Ecology & Evolution 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, D.J.G, J.L. Olivares a J. Arece. (2010). Evoluce prvoky. Salud Anim. 32, č. 2: 118-120.
9. Rothschild, L.J. (2004). Úvodní poznámky: Protozoologie (Protistologie) v úsvitu 21. století. Časopis eukaryotické mikrobiologie 51 (1).