قائمة الكائنات أحادية الخلية

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• خصائص جميع الخلايا
• التصنيف الأول: مجالات الحياة الثلاثة
• Archaea: كائنات وحيدة الخلية تزدهر في البيئات القاسية
• المجال ومملكة الأركيا
• البكتيريا: كائنات وحيدة الخلية تزدهر في بيئات متعددة
• لا تحتوي البكتيريا على نواة منفصلة
• مجال ومملكة البكتيريا
• حقيقية النواة تزدهر في كل مكان
• الممالك تحت حقيقيات النوى
• أكبر كائن وحيد الخلية
• أصغر كائن وحيد الخلية
• خلية حقيقية النواة التي تكسر القواعد

الخلية هي أصغر كائن حي يحتوي على جميع ميزات الحياة ، ومعظم الحياة على هذا الكوكب تبدأ ككائن وحيد الخلية. يوجد حاليا نوعان من الكائنات أحادية الخلية: بدائيات النوى و حقيقيات النواة، أولئك الذين ليس لديهم نواة محددة بشكل منفصل والذين لديهم نواة محمية بواسطة غشاء خلوي. يفترض العلماء أن بدائيات النوى هي أقدم أشكال الحياة ، حيث ظهرت لأول مرة حوالي 3.8 مليون سنة ، بينما ظهرت حقيقيات النوى قبل حوالي 2.7 مليار سنة. يندرج تصنيف الكائنات الحية وحيدة الخلية في واحد من مجالات الحياة الثلاثة الرئيسية: حقيقيات النوى ، والبكتيريا والعتيقة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

يصنف علماء الأحياء جميع الكائنات الحية في المجالات الثلاثة للحياة بدءًا من خلية واحدة إلى كائنات متعددة الخلايا: العتيق والبكتيريا وحقيقيات النوى.

خصائص جميع الخلايا

تشترك جميع الكائنات الفردية الخلوية ومتعددة الخلايا في هذه الأساسيات:

التصنيف الأول: مجالات الحياة الثلاثة

قبل عام 1969 ، صنف علماء الأحياء الحياة الخلوية إلى مملكتين: النباتات والحيوانات. بعد عام 1969 إلى عام 1990 ، وافق العلماء على نظام تصنيف من خمس ممالك شملت مونيرا (البكتيريا) ، والدعاة ، والنباتات ، والفطريات والحيوانات. لكن الدكتور كارل وويز (1928-2012) ، أستاذ سابق في قسم علم الأحياء الدقيقة في جامعة إلينوي ، اقترح هيكلًا جديدًا لتصنيف الكائنات الحية وحيدة الخلية والكيانات متعددة الخلايا في عام 1990 بحيث يتكون من ثلاثة مجالات ، الأركيا ، البكتيريا و حقيقية النواة ، مصنفة في ست ممالك. يستخدم معظم العلماء الآن هذا التصنيف أو نظام التصنيف.

Archaea: كائنات وحيدة الخلية تزدهر في البيئات القاسية

تزدهر الأركيا في البيئات القاسية ، التي كان يعتقد في السابق أنها غير مستدامة للحياة: فتحات التهوية الحرارية في أعماق البحار ، والينابيع الحارة ، والبحر الميت ، وأحواض التبخر بالملح والبحيرات الحمضية. قبل اقتراح Dr. Woeses ، حدد العلماء لأول مرة الأركيا على أنها آثريات - بكتريا قديمة وحيدة الخلية - لأنها تبدو وكأنها بكتيريا بدائية النواة ، أو كائنات وحيدة الخلية تفتقر إلى نواة منفصلة أو غشاء عضوي. قادهم مزيد من الدراسات التي أجراها الدكتور وويس وزملاؤه وغيرهم من العلماء إلى إدراك أن هذه البكتيريا القديمة كانت أكثر ارتباطًا بمبيدات حقيقية النواة بسبب الخصائص الكيميائية الحيوية التي تظهرها. اكتشف العلماء والباحثون أيضًا آثارًا حية في الجهاز الهضمي البشري والجلد.

المجال ومملكة الأركيا

تشترك الأركيا في خصائص كل من بدائيات النوى وحقيقيات النوى ، وهذا هو السبب في وجودها في فرع منفصل بين البكتيريا وحقيقيات النوى في شجرة الحياة التطورية. عندما اكتشف العلماء أن البكتيريا القديمة كانت بالفعل بكتيريا قديمة ، قاموا بإعادة تسميتها بالآثار القديمة. تحدد الميزات التالية كائنات قديمة أحادية الخلية:

التصنيفات الرئيسية لل archaea تشمل عتائق مصدرية, عتائق عريضة و عتائق شابة، فضلا عن التقسيمات الفرعية المقترحة ل عتائق صغروية والمقترح عتائق عجيبة. تشير التصنيفات الفردية إلى أنواع البيئات التي يجد فيها الباحثون والعلماء هذه الكائنات أحادية الخلية. تعيش Crenarchaeota في بيئات شديدة الحموضة ودرجة الحرارة ، وتؤكسد الأمونيا ؛ تشمل euryarchaeota الكائنات الحية التي تعمل على أكسدة الميثان وتحب الملح في بيئات أعماق البحار ، وغيرها من euryarchaeota التي تنتج الميثان كمنتج نفايات و korarchaeota ، وهي فئة من الأركيا التي تعيش أيضًا في بيئات عالية الحرارة.

تختلف Nanoarchaeota عن العتيقات الأخرى من حيث أنها تعيش على كائن حي أثري آخر يسمى Ignicoccus. وتشمل الأنواع الفرعية من korarchaeota و nanoarchaeota methanogensوالكائنات الحية التي تنتج غاز الميثان كمنتج ثانوي لعمليات الهضم أو صنع الطاقة ؛ halophiles أو العتيق المحب للملح ؛ thermophiles، الكائنات الحية التي تزدهر في درجات حرارة عالية للغاية ؛ و psychrophiles، الكائنات القديمة التي تعيش في درجات حرارة شديدة البرودة.

البكتيريا: كائنات وحيدة الخلية تزدهر في بيئات متعددة

تعيش البكتيريا وتزدهر في كل مكان على هذا الكوكب: على قمة الجبال ، في أعماق محيطات العالم ، داخل المسالك الهضمية لكل من البشر والحيوانات ، وحتى في الصخور المتجمدة والجليد في القطبين الشمالي والجنوبي. يمكن أن تنتشر البكتيريا على نطاق واسع على مدار سنوات لأنها قد تكون نائمة لفترات طويلة.

لا تحتوي البكتيريا على نواة منفصلة

توجد البكتيريا ككائنات حية رائدة على هذا الكوكب ، حيث كانت موجودة هنا لما لا يقل عن ثلاثة أرباع الكواكب التي تطورت التاريخ. وهي معروفة لقدرتها على التكيف مع معظم الموائل على هذا الكوكب. في حين أن بعض البكتيريا تسبب أمراضا ضارة في الحيوانات والنباتات والبشر ، فإن معظم البكتيريا تعمل كعوامل "مفيدة" للبيئة مع عمليات التمثيل الغذائي التي تحافظ على أشكال حياة أعلى.

تعمل أشكال أخرى من البكتيريا مع النباتات واللافقاريات (كائنات دون العمود الفقري) في علاقات تكافلية تؤدي وظائف مهمة. وبدون هذه الكائنات أحادية الخلية ، فإن النباتات والحيوانات الميتة سوف تستغرق وقتًا أطول لتتحلل وستتوقف التربة عن الخصوبة. يستخدم الباحثون والعلماء بعض البكتيريا في المواد الكيميائية والعقاقير والمضادات الحيوية وحتى في إعداد الأطعمة مثل مخلل الملفوف واللبن والكفير والمخللات. باعتبارها كائنات بسيطة وحيدة الخلية ، تتميز خلايا البكتيريا بخصائص مميزة:

مجال ومملكة البكتيريا

يصنف العلماء معظم البكتيريا إلى ثلاث مجموعات ، بناءً على كيفية استجابتها للأكسجين في شكل غاز. تنفسي البكتيريا تزدهر في بيئات الأكسجين وتتطلب الأكسجين للعيش. اللاهوائية لا تحب البكتيريا الأكسجين الغازي. مثال على هذه البكتيريا هو أولئك الذين يعيشون في الرواسب العميقة تحت الماء أو تلك التي تسبب التسمم الغذائي القائم على البكتيريا. أخيرا، اللاهوائية الاختيارية هي البكتيريا التي تفضل وجود الأكسجين في بيئاتها المتنامية ولكن يمكنها العيش بدونها.

لكن الباحثين يصنفون أيضًا البكتيريا من خلال حصولهم على الطاقة: كائن غيري التغذية و autotrophs. تنتج أوتوتروفس ، مثل النباتات التي تغذيها الطاقة الضوئية (وتسمى photototrophic) ، مصدر الغذاء الخاص بها عن طريق تثبيت ثاني أكسيد الكربون ، أو عن طريق الوسائل الكيميائية الكيميائية ، باستخدام النيتروجين أو الكبريت أو عمليات أكسدة العناصر الأخرى. تستحوذ حِمَلُ التغيُّر على الطاقة من البيئة عن طريق تحطيم المركبات العضوية ، مثل البكتيريا السابرية التي تعيش في مادة متحللة ، وكذلك البكتيريا التي تعتمد على التخمير أو التنفس للحصول على الطاقة.

طريقة أخرى مجموعة العلماء البكتيريا هي من خلال أشكالها: كروية ، على شكل قضيب و حلزوني. وتشمل الأشكال الأخرى للبكتيريا الخيطية ، مغمد ، مربعة ، مطاردة ، على شكل نجمة ، على شكل المغزل ، مفصصة ، وتشكيل ثلاثية الرؤوس (الشعر) و متعدد الأشكال البكتيريا مع القدرة على تغيير شكلها أو حجمها على أساس البيئة.

مزيد من التصنيفات تشمل مسببة لل البكتيريا المسببة للأمراض التي تتأثر بالمضادات الحيوية لأنها تفتقر إلى جدار الخلية ؛ البكتيريا الزرقاء، والبكتيريا autototrophic مثل الطحالب الخضراء المزرقة. البكتيريا إيجابية الجرام، التي تنبعث منها الأرجواني في اختبار غرام اللطخة لأن الاختبار تلوين جدران خلاياهم السميكة ؛ و البكتيريا سالبة الجرام التي تتحول إلى اللون الوردي في اختبار اللطخة غرام بسبب جدرانها الخارجية رقيقة ، ولكن قوية. تستجيب البكتيريا الموجبة للجرام بشكل أفضل للمضادات الحيوية أكثر من البكتيريا سالبة الجرام لأنه بينما يكون جدار التكوينات سميكًا ، فإنه قابل للاختراق ، بينما في البكتيريا سالبة الجرام ، تكون جدرانه الخلوية رقيقة ، لكنها تتصرف أكثر مثل سترة مضادة للرصاص.

حقيقية النواة تزدهر في كل مكان

بينما تتضمن حقيقيات النوى العديد من الكائنات متعددة الخلايا في الفطريات والممالك النباتية والحيوانية ، يشتمل مجال الحياة الرئيسي هذا أيضًا على كائنات أحادية الخلية. تحتوي حقيقيات النواة أحادية الخلية على جدران خلوية يمكنها تغيير شكلها مقارنة بدائيات النوى التي لها جدران خلوية صلبة. يفترض معظم العلماء أن حقيقيات النوى تطورت من بدائيات النوى لأن كلاهما يستخدم الحمض النووي الريبي والحمض النووي كمواد وراثية ؛ كلاهما يستفيدان من 20 من الأحماض الأمينية ؛ وكلاهما له غشاء خلية ثنائية الطبقة للدهون (قابلة للذوبان في المذيبات العضوية) ويستخدم السكريات D والأحماض الأمينية L. تشمل الخصائص المحددة لحقيقيات النوى ما يلي:

الممالك تحت حقيقيات النوى

يحتوي مجال حقيقيات النوى على أربع ممالك أو فئات فرعية: الخلية, الفطريات, النباتات و الحيوانات. من بين هؤلاء ، يحتوى المحتجون على كائنات وحيدة الخلية بينما تحتوي مملكة الفطريات على كليهما. مملكة بروتيستا تشمل الكائنات الحية مثل الطحالب ، euglenoids, الأوليات و قوالب الوحل. تشمل مملكة الفطريات كائنات وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا. تشمل الكائنات الحية الفردية في مملكة الفطريات الخمائر و chytridsأو الفطريات المتحجرة. معظم الكائنات الحية داخل الممالك النباتية والحيوانية متعددة الخلايا.

أكبر كائن وحيد الخلية

على الرغم من أن معظم كيانات الخلية المفردة على هذا الكوكب تتطلب عادة مجهرًا ، إلا أنه يمكنك مراقبة الطحالب المائية ، Caulerpa taxifoliaبالعين المجردة. تُعرف هذه الطحالب القاتلة بأنها نوع من الطحالب البحرية المحلية في المحيط الهندي وهاواي ، وهي من الأنواع الغازية في أماكن أخرى. يمكن أن ينمو هذا الكائن الحي في المملكة النباتية من 6 إلى 12 بوصة وله فروع مسطحة تشبه الريش ، والتي تنشأ من عداء ، في درجات اللون الأخضر الداكن إلى الأخضر الفاتح.

أصغر كائن وحيد الخلية

يقع حرم جامعة بيركلي في التلال فوق حرم جامعة بيركلي في مختبر لورانس بيركلي الوطني ، الذي يشترك في إدارته وزارة الطاقة الأمريكية ونظام جامعة كاليفورنيا. اكتشف فريق دولي من العلماء بقيادة بيركلي لابز في عام 2015 ما قد يكون أصغر كائن وحيد الخلية تم التقاطه في صورة مأخوذة من مجهر رفيع المستوى.

هذا الكائن المفرد ذو الخلية الخلوية ، وهو بكتيريا بدائية النواة ، صغير جدًا لدرجة أن 150،000 من هذه البكتيريا ذات الخلايا المفردة يمكنها أن تجلس على طرف شعرك من رأسك. يواصل الباحثون دراسة هذه الكائنات التي يُعتقد أنها شائعة ، حيث يفتقرون إلى العديد من الميزات الضرورية للعمل مع الكائنات الأخرى. يبدو أن الخلايا تحتوي على الحمض النووي وعدد صغير من الريبوسومات وملاحق تشبه الخيوط ، ولكن من المرجح أن تعتمد على البكتيريا الأخرى للعيش.

خلية حقيقية النواة التي تكسر القواعد

اكتشف العلماء في جامعة تشارلز في براغ الكائن الحيوي الوحيد النواة المعروف الذي لا يحتوي على نوع معين من الميتوكوندريا ، ووجدوه في أحشاء شنشيلة حيوان أليف. كقوة الخلايا ، تقوم الميتوكوندريا بعدة أشياء. في وجود الأكسجين ، تستطيع الميتوكوندريا شحن الجزيئات وتصنيع البروتينات الحرجة. لكن هذا الكائن الحي ، وهو قريب من بكتيريا الجيارديا ، يستخدم نظامًا مثل تلك الموجودة عادة في البكتيريا - نقل الجينات الجانبية - لتوليف البروتينات. نظرًا لأن البكتيريا موجودة أساسًا كخلايا بدائية النواة ، فإن العثور على خلية حقيقية النواة ذات صلة بالبكتيريا يعد استثناء للقاعدة.