Historie protozoologie, studijní a výzkumný obor

The protozoologie je obor zoologie, který studuje prvoky, velkou a heterogenní skupinu jednobuněčných, mobilních a heterotrofních organismů. Etymologie termínu pochází z řeckých slov proto (první a zoo (zvíře). Euglena, Paramecium a Améba jsou široce známé rody mikroorganismů studované protozoologií.

Definování protozoologie je složitý úkol, protože definice předmětu studia tohoto oboru poznání, tedy protozoa, je kontroverzní záležitostí již od jeho počátků..

Historie této disciplíny sahá do druhé poloviny sedmnáctého století, kdy se díky vynálezu prvních optických přístrojů začal mikroskopický svět stávat viditelným pro lidské oko..

Protozoologie je považována za integrativní vědu, která se mimo jiné zaměřuje na základní výzkum v oblastech taxonomie, systematiky, evoluce, fyziologie, ekologie, molekulární biologie, buněčné biologie..

Zatímco spor o definici skupiny pokračuje, nedávný výzkum pokračuje v řešení starých otázek, které poskytují základ pro klasifikaci. Aktuálně jsou tedy řešeny vysoce relevantní problémy, jako je průzkum ropy nebo bioremediace.

Rejstřík článků

• 1 Historie
  • 1.1 První pozorování a popisy
  • 1.2 Protozoologie jako disciplína
  • 1.3 Prvoky v první klasifikaci
  • 1.4 Klasifikace v 21. století
• 2 Studijní obory
  • 2.1 Prvoky 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 Parazitické viry prvoků u lidí
• 4 Odkazy

Příběh

První pozorování a popisy

První pozorování a popisy prvoků se připisují nizozemskému přírodovědci A. van Leuwenhoekovi, který během druhé poloviny 17. století vytvořil jednoduché mikroskopy pro pozorování světa přírody..

První systematický popis protozoálních organismů vytvořil dánský vědec O. F. Müller v roce 1786.

V roce 1818 navrhl Georg Goldfuss termín protozoan, aby seskupil jednobuněčné organismy, které považoval za primitivní.

V roce 1841 Dujardinovy ​​studie o sarcodě (později známé jako protoplazma) umožnily interpretaci buněčné struktury, což později usnadnilo pochopení toho, že prvoky jsou jednobuněčné organismy..

V letech 1880 až 1889 vydal Otto Bütschli na Protozoích tři svazky, které mu vynesly kvalifikaci architekta protozoologie tím, že dal strukturu moderní protozoologii.

Protozoologie jako disciplína

V polovině 19. století došlo v dějinách protozoologie k významným událostem, které tomuto odvětví zoologie přinesly uznání a prestiž..

V roce 1947 byl v Jeně v Německu založen první žurnál protozoologie; Archiv für Protistenkunde. Ve stejném roce se ve městě Chicago v USA narodila protozoologická společnost. Další významnou událostí bylo pořádání prvního mezinárodního kongresu protozoologie v Praze v Československu v roce 1961.

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

Vytvoření, diverzifikace a masifikace používání elektronických mikroskopů v polovině 20. století podpořilo velký pokrok ve studiu taxonomie, systematiky, morfologie a fyziologie prvoků..

Prvoky v prvních klasifikacích

Klasifikace organismů starořeckými filozofy nezahrnovala mikroskopické organismy. Technologie a rozvoj znalostí vedly po neustálém hledání přirozené klasifikace ke stále novým návrhům klasifikace.

V roce 1860 Hogg navrhl protoktistické království, aby seskupilo primitivní rostliny a zvířata. Později Haeckel (1866) navrhl Protistické království seskupit jednobuněčné organismy. 

V roce 1938 H.F. Copeland navrhl využití čtyř království: Monera, Protista, Plantae a Animalia. Království Monera seskupuje sinice a bakterie, které Haeckel zahrnul do Protisty. Toto přeskupení bylo založeno na jeho enukleovaném charakteru, objeveném Chattonem.

Na základě klasifikace Coperland R.H. Whittaker oddělil houby od Protisty a vytvořil Fungi Kingdom, čímž vytvořil tradiční klasifikaci pěti království..

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

Margulis a Schwartz v roce 1998 znovu zavedli systém pěti království se dvěma super královstvími.

Klasifikace v 21. století

V průběhu 21. století se v neustálém hledání fylogeneze založené na evolučních vztazích objevily nové návrhy na klasifikaci živých bytostí..

Výsledky projektu s názvem Katalog systému života (2015) podporují návrh dvou superkrálovství: Prokariota a Eukaryota. V prvním superkingdomu zahrnují království Archaea a Bacteria. Do druhé patří království Protista, Chromista, Fungi, Plantae a Animalia.

V této klasifikaci jsou prvoky společným předkem všech eukaryot, nejen zvířat, jak bylo původně navrženo..

Studijní obory

Prvoky jako předmět studia

Prvoky jsou eukaryotické organismy. Jsou tvořeny jedinou buňkou s diferencovaným jádrem, která vykonává všechny funkce celého organismu.

Jejich průměrná velikost se může pohybovat od 2 do 3 mikronů do délky 250 mikronů. nicméně, Spirostomun, řasinkatý prvok, může dosáhnout 3 mm a Porospora gigantea, sporozoan, může měřit 16 mm na délku.

Prvoky jsou převážně heterotrofní a mohou to být fagotrofové, predátoři nebo detritivores. Důležitou výjimkou jsou Euglenophyceae, jediné fotosyntetické prvoky, které získávají své chloroplasty ze zachycených a vyříznutých zelených řas..

Jejich reprodukce je hlavně nepohlavní prostřednictvím binárního štěpení nebo vícenásobného štěpení. Menšina však má sexuální reprodukci syngamií nebo autogamií (fúzí haploidních gamet) nebo výměnou genetického materiálu (konjugace).

Jsou to pohyblivé organismy, které mají pohybové orgány, jako jsou bičíky, řasinky nebo pseudopody. Mohou se také pohybovat améboidními pohyby, typickými pro buňku, dosaženými jejich kontrakcí a relaxací.

Jsou distribuovány ve všech vlhkých prostředích na Zemi. Například je můžeme najít mezi zrnky písku na pláži, v řekách, mořích, stokách, pramenech, v lesním vrhu, ve střevech bezobratlých a obratlovců nebo v krvi lidí.

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

Mohou žít volně nebo udržovat symbiotické vztahy s jinými druhy, jako je komenzalismus, vzájemnost nebo parazitismus. Paraziti jsou původci chorob rostlin, zvířat a lidí.

Modelové systémy

Prvoky jsou ideální jako studijní modely, které umožňují řešení různých biologických otázek. Některé vlastnosti, které je činí užitečnými, jsou: krátké generační časy, velká rozmanitost základních vlastností a životních cyklů, zobecněné geografické rozložení a zvládnutelná genetika.

Základní studia

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

Základní ekologické studie o prvokech pokrývají dynamiku mezi jedinci stejného druhu a mezi jednotlivci různých druhů. Posledně jmenovaný má zvláštní význam vzhledem k existenci parazitických prvoků.

Aplikované studie

Protozoologie se zabývá důležitými oblastmi aplikovaného výzkumu v oborech tak rozmanitých, jako je medicína, veterinární medicína, petrochemie, biotechnologie a mnoho dalších zajímavých pro lidstvo..

Protozoologie studuje prvoky jako původce chorob u lidí, zvířat a rostlin. Překrývá tedy základní protozoologii při studiu přirozené historie parazitických prvoků..

Studuje samotné nemoci prostřednictvím znalostí mechanismů kolonizace parazitů u zdravých hostitelů, infekčních procesů, diagnostiky, léčby a prevence těchto chorob.

V oblasti petrochemikálií je studium prvoků užitečné při průzkumu ropy. Identifikace přítomnosti některých druhů může osvětlit přítomnost ropy v této průzkumné vrstvě.

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

Na druhé straně může management populací prvoků pomoci při bioremediaci kontaminovaných vodních útvarů a půd. Schopnost prvoků 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.

V průběhu roku 2017 zveřejnili Mahé a spolupracovníci výsledky výzkumného projektu, jehož cílem bylo dozvědět se o velké rozmanitosti lesních mikroorganismů, které žijí v mikrobiálním měřítku.

Projekt byl vyvinut v lesích v Kostarice, Panamě a Ekvádoru, kde odebírali vzorky květin a lián spadlých na zem. Výsledky ukázaly, že prvoky jsou mnohem rozmanitější než lesní mikroorganismy.

Parazitické viry prvoků u lidí

Interakce mezi parazity a jejich hostiteli získala v lékařské protozoologii velkou pozornost. Objevily se však nové interakce, které komplikují studijní systém a vyžadují ještě více výzkumu..

Nedávno Grybchuk a spolupracovníci (2017) publikovali práci, která identifikuje několik virů z čeledi Totiviridae, které se podílejí na zvýšení patogenity prvoků skupiny trypanosomů spojených s lidským parazitem. Leishmania.

Výsledky ukazují několik dříve neidentifikovaných virů. Představují také důležité informace o původu, rozmanitosti a distribuci virů ve skupině protistů..

Reference

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. Poznámky k protozoologické historii V. Znovuzrození protozoologie sedm plodných chtíčů: 1941-1976. Mex. Hist. Věda. a Tec., č. 5: 91-114.
3. Corliss, J.O. (1989). Protozoon and the Cell: A Brief Twentieth-Century Overview. Journal of the History of Biology Vol.22, č. 2 s. 307-323.
4. Grybchuk, D a kol. (2017). Virový objev a diverzita u prvoků trypanosomatid se zaměřením na příbuzné lidského parazita Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. a Lazcano, A. Přirozená metoda klasifikace a charakteristika univerzálního srovnání. In: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, M. C., Goyenechea, I. a Iturbe U., (redaktoři). Systematika, základna znalostí o biodiverzitě. Autonomous University of the State of Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, Mexico.
6. Leadbeater, B.S.C. a McCready, S.M.M. Fagellates: historické perspektivy. editoval Barry S. C. Leadbeater, John C. Green. Flagellates: Jednota, rozmanitost a evoluce.
7. Mahé, F. a kol. (2017). Paraziti dominují v hyperotropních půdních protistických komunitách v neotropických deštných pralesech. Nature Ecology & Evolution 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, D.J.G, J.L. Olivares a J. Arece. (2010). Evoluce prvoků. Salud Anim. Vol.32, č. 2: 118-120.
9. Rothschild, L.J. (2004). Úvodní poznámky: Protozoologie (protistologie) na úsvitu 21. století. The Journal of Eukaryotic Microbiology 51 (1).