ПРОТОЗООЛОГИЯ: ИСТОРИЯ, ОБЛАСТ НА ИЗСЛЕДВАНЕ И ИЗСЛЕДВАНЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

В protozoología е клон на зоология че проучвания на протозойни, голям и хетерогенна група от едноклетъчни организми, мобилни и хетеротрофни. Етимологията на термина идва от гръцките думи proto (първо) и zoo (животно). Euglena, Paramecium и Amee са широко известни родове от микроорганизми, изследвани от протозоологията.

Определянето на протозоологията е сложна задача, тъй като определянето на обекта на изследване на този клон на знанието, тоест протозои, е спорен въпрос от самото му начало.

Euglena gracilis. Euglenophyceae са единствените фотосинтетични протозои. Източник: Елис О'Нийл, чрез Wikimedia Commons

Историята на тази дисциплина датира от втората половина на 17 век, когато микроскопичният свят започва да става видим за човешкото око, благодарение на изобретението на първите оптични инструменти.

Протозоологията се счита за интегративна наука, която се занимава с основни изследвания в областта на таксономията, систематиката, еволюцията, физиологията, екологията, молекулярната биология, клетъчната биология и др.

Докато спорът за определението на групата продължава, последните изследвания продължават да разглеждат стари въпроси, които дават основа за класификация. По този начин в момента се разглеждат изключително важни теми, като проучване на нефт или биоремедиация.

история

Първи наблюдения и описания

Първите наблюдения и описания на протозои се приписват на холандския натуралист А. ван Льовенхук, който изгради прости микроскопи за наблюдение на природния свят през втората половина на 17 век.

Картина от А. Ван Левенгук, 1686 г. Източник: Вижте страницата за автора, чрез Wikimedia Commons

Първото системно описание на протозойните организми е направено от датския учен О.Ф. Мюлер през 1786г.

През 1818 г. Георг Голдфус предложи терминът протозой, за да групира едноклетъчните организми, считани от него за примитивни.

През 1841 г. изследванията на Духардин върху саркода (по-късно известна като протоплазма) позволиха интерпретирането на клетъчната структура, което по-късно улесни разбирането, че протозоите са едноклетъчни организми.

Между 1880 и 1889 г. Ото Бюцли публикува три тома на Protozoa, които му спечелват квалификацията на архитект по протозоология, като придават структура на съвременната протозоология.

Протозоологията като дисциплина

В средата на деветнадесети век се случват важни събития в историята на протозоологията, които придават признание и престиж на този клон на зоологията.

През 1947 г. в Йена, Германия е създадено първото списание по протозоология; Archiv für Protistenkunde. Същата година в град Чикаго, САЩ, се ражда Protozoology Society. Друго важно събитие беше провеждането на първия международен конгрес по протозоология, проведен през 1961 г. в Прага, Чехословакия.

Подобряването на микроскопите в началото на 20 век увеличи броя на известните микроорганизми и позволи да се разширят познанията за тази група организми.

Създаването, диверсификацията и масовизацията на използването на електронни микроскопи в средата на 20 век насърчиха голям напредък в изучаването на таксономията, систематиката, морфологията и физиологията на протозоите.

Протозои в първите класификации

Класификациите на организмите от древногръцките философи не включват микроскопични организми. Технологиите и усъвършенстването на знанията доведоха до все по-нови предложения за класификация, след непрекъснатото търсене на естествена класификация.

През 1860 г. Хог предложил на протоколното кралство да групира примитивни растения и животни. По-късно Хекел (1866) предлага Кралството на Протиста да групира едноклетъчни организми.

През 1938 г. HF Copeland предлага използването на четири кралства: Monera, Protista, Plantae и Animalia. Царството Монера групира цианобактериите и бактериите, които са били включени от Хекел в Протиста. Това прегрупиране се основаваше на неговия енкулиран характер, открит от Чатън.

Изхождайки от класификацията на Коперланд, RH Whittaker отдели гъбите от Протиста и създаде Кралството на гъбите, установявайки традиционната класификация на пет царства.

Уайз през 1977 г. разпознава само три еволюционни линии: Архея, Бактерия и Еукария. Впоследствие Майр през 1990 г. предлага Домените на Прокариота и Еукариота.

Маргулис и Шварц през 1998 г. въведоха отново системата на петте кралства с две супер-кралства.

Класификации през 21 век

През XXI век се появяват нови предложения за класификация на живите същества при непрекъснатото търсене на филогения, основана на еволюционните връзки.

Резултатите от проект, наречен Каталог на житейската система (2015), подкрепят предложението на две супер-кралства: Прокариота и Еукариота. В първото суперкинство те включват царствата Архея и Бактериите. Във втория те включват кралствата Протиста, Хромиста, Гъбички, Плантаи и Анималия.

В тази класификация протозоите са общият прародител на всички еукариоти, а не само на животните, както беше първоначално предложено.

Области на изследване

Protozoa като обект на изследване

Протозоите са еукариотни организми. Те се формират от една клетка с диференцирано ядро, което изпълнява всички функции на цялостен организъм.

Средният им размер може да варира от 2 или 3 микрона до 250 микрона. Спиростомунът, цилииден протозой, обаче може да достигне 3 мм, а Porospora gigantea - спорозоан, да може да измери 16 мм дължина.

Протозоите са главно хетеротрофни и могат да бъдат фаготрофи, хищници или детритровири. Важно изключение са Euglenophyceae, единствените фотосинтетични протозои, които получават своите хлоропласти от уловени и възклицани зелени водорасли.

Възпроизвеждането им е основно асексуално чрез бинарно деление или многократно делене. Въпреки това, малцинство притежава сексуална репродукция чрез сингамия или автогамия (сливане на хаплоидни гамети) или чрез обмен на генетичен материал (конюгиране).

Те са подвижни организми, които имат органи на локомоция, като например жгутици, реснички или псевдоподи. Те могат да се движат и чрез амебоидални движения, характерни за клетката, постигнати чрез свиване и отпускане на същата.

Те са разпространени във всички влажни среди на Земята. Например, можем да ги намерим сред пясъчните зърна на плажа, в реки, морета, канализация, извори, в постелята на гори, в червата на безгръбначни и гръбначни или в кръвта на хората.

Те са в състояние да оцелеят при липса на влага; те имат устойчиви структури, които им позволяват да се вкоренят, докато не влязат отново в контакт с водната среда.

Те могат да бъдат свободно живеещи или да поддържат симбиотични връзки с други видове като коменсализъм, взаимност или паразитизъм. Паразитите са причинители на болести по растенията, животните и хората.

Моделни системи

Протозоите са идеални като модели за изследване, които позволяват да се адресират различни въпроси от биологията. Някои характеристики, които ги правят полезни са: кратки времена на поколение, голямо разнообразие от основни свойства и жизнени цикли, обобщено географско разпределение и управляема генетика.

Основни изследвания

Протозоологията обхваща изучаването на естествената история на протозоите. Това включва знания за структурата, таксономията, поведението, жизнените цикли и физиологията на тези организми.

Основните екологични изследвания на протозоите обхващат динамиката при индивиди от един и същи вид и между индивиди от различни видове. Последното има особено значение поради наличието на паразитни протозои.

Приложни изследвания

Протозоологията разглежда важни области на приложните изследвания в различни области като медицина, ветеринарна медицина, нефтохимия, биотехнологии и много други, представляващи интерес за човечеството.

Протозоологията изследва протозоите като причинители на заболявания при хора, животни и растения. По този начин тя се припокрива с основна протозоология при изучаването на естествената история на паразитни протозои.

Той изучава самите заболявания чрез познаването на механизмите на колонизация на паразити при здрави гостоприемници, на инфекциозните процеси, на диагностиката, лечението и профилактиката на тези заболявания.

В областта на нефтохимическите продукти изследването на протозоите е полезно при проучването на нефт. Идентифицирането на присъствието на някои видове може да хвърли светлина върху наличието на нефт в този изследователски слой.

По същия начин съставът на протозоите може да бъде показател за състоянието на възстановяване на екосистемата след нефтените разливи.

От друга страна, управлението на протозойските популации може да помогне за биоремедиацията на замърсени водни тела и почви. Способността на протозоите да поглъщат твърди частици ускорява разграждането на токсични отпадъци и опасни агенти.

Последни примери за изследвания

Разнообразие от протозои в тропическите гори

Широко известно е, че тропическите гори имат голямо разнообразие от растителни и животински видове.

През 2017 г. Махе и сътрудниците публикуваха резултатите от изследователски проект, който има за цел да научи за голямото разнообразие на горски микроорганизми, които живеят в микробна скала.

Проектът е разработен в гори в Коста Рика, Панама и Еквадор, където взеха проби от цветя и лиани, паднали на земята. Резултатите показаха, че протозоите са много по-разнообразни от горските микроорганизми.

Паразитни протозойни вируси при хората

Взаимодействието между паразитите и техните домакини получи много внимание в медицинската протозоология. Открити са обаче нови взаимодействия, които усложняват системата на изследване и изискват още повече изследвания.

Наскоро Grybchuk и сътрудници (2017) публикуваха работа, която идентифицира няколко вируса от семейство Totiviridae, замесени в увеличаването на патогенността на протозои от групата на трипанозомите, свързани с човешкия паразит Leishmania.

Резултатите показват няколко неидентифицирани по-рано вируси. Те също така представят важна информация за произхода, разнообразието и разпространението на вируси в група протестисти.

Препратки

1. Белтран, Е. (1941). Феликс Дюардин и неговият «histoire naturelle des zoophytes. Infusoires », 1841. Изд. Ист. Нац., II. (2-3): 221-232, 1941г.
2. Beltrán, E. 1979. Бележки от протозоологичната история V. Прераждането на протозоологията седем плодородни луструми: 1941-1976. Mex. Ист. Science. и Tec., № 5: 91-114.
3. Corliss, JO (1989). Протозонът и клетката: кратък преглед на ХХ век. Списание за историята на биологията том 22, № 2 стр. 307-323.
4. Grybchuk, D et al. (2017). Вирусно откритие и разнообразие в трипаносоматидните най-различни протозои с акцент върху роднините на човешкия паразит Лейшмания. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. и Lazcano, A. Естественият метод за класификация и характеристиките на универсалното сравнение. В: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, MC, Goyenechea, I. и Iturbe U., (редактори). Систематика, база от знания за биологичното разнообразие. Автономен университет в щата Хидалго, 2007. Пачука, Идалго, Мексико.
6. Leadbeater, BSC и McCready, SMM Фагелатите: исторически перспективи. редактиран от Barry SC Leadbeater, John C. Green. Дробешки: Единство, многообразие и еволюция.
7. Mahé, F. et al. (2017). Паразитите доминират с хипердиверсионни почвени протистки общности в неотропичните тропически гори. Екология на природата и еволюция 1 (91): 1-8
8. Родригес, DJG, JL Olivares и J. Arece. (2010 г.). Еволюция на протозои. Преподобна Салуд Аниме. Том 32 № 2: 118-120.
9. Ротшилд, LJ (2004). Уводни бележки: Протозоология (протетиология) в зората на 21 век. The Journal of Eukaryotic Microbiology 51 (1).