PROTOZOOLÓGIA: TÖRTÉNELEM, TANULMÁNYI ÉS KUTATÁSI TERÜLET - BIOLÓGIA - 2026

A protozoología az állattan egy ága, amely megvizsgálja a protozoát, egy egysejtű organizmusok nagy és heterogén csoportját, mozgó és heterotrofikus. A kifejezés etimológiája a proto (első) és az állatkert (állat) görög szavakból származik. Az Euglena, Paramecium és Amoeba a protozoolológia által széles körben ismert mikroorganizmus-nemzetségek.

A protozoológia meghatározása összetett feladat, mivel a tudás ezen ágának, azaz a protozoának a vizsgálati tárgyának meghatározása eredete óta ellentmondásos kérdés.

Euglena gracilis. Az Euglenophyceae az egyetlen fotoszintetikus protozoa. Forrás: Ellis O'Neill, a Wikimedia Commons segítségével

Ennek a tudományágnak a története a 17. század második felére nyúlik vissza, amikor a mikroszkópos világ az emberi szem számára láthatóvá vált az első optikai műszerek találmányának köszönhetően.

A protozoológiát integráló tudománynak tekintik, amely alapkutatásokkal foglalkozik többek között a taxonómia, a szisztematika, az evolúció, a fiziológia, az ökológia, a molekuláris biológia, a sejtbiológia területén.

Miközben a csoport meghatározásával kapcsolatos viták folytatódnak, a legújabb kutatások továbbra is a régi kérdésekkel foglalkoznak, amelyek megalapozzák a besorolást. Így a jelenleg nagyon fontos témákkal foglalkoznak, például az olajkutatás vagy a bio-rehabilitáció.

Történelem

Első megfigyelések és leírások

A protozook első megfigyeléseit és leírásait a holland természettudósnak, A. van Leuwenhoeknek tulajdonították, aki a mikroszkópok felépítésével a 17. század második felében a természet világát megfigyelte.

Festés: A. van Leeuwenhoek, 1686. Forrás: Lásd a szerző oldalt a Wikimedia Commons segítségével

A protozoán organizmusok első szisztematikus leírását Müller dán tudós készítette 1786-ban.

1818-ban Georg Goldfuss a protozoan kifejezést javasolta az ősejtjeiben primitívnek tartott egysejtű organizmusok csoportosítására.

1841-ben Dujardin szarkoda (később protoplazma néven ismert) tanulmányai lehetővé tették a sejtszerkezet értelmezését, ami később megkönnyítette annak megértését, hogy az protozook egysejtű szervezetek.

1880 és 1889 között Bütschli Otto három, a protozoákról szóló kötetet tett közzé, amelyek megszerzették a protozoológia építészmérnöki képesítését, azáltal, hogy felépítették a modern protozoológiát.

A protozoológia mint tudományág

A tizenkilencedik század közepén fontos események zajlottak a protozoológia történetében, amelyek elismerést és presztízsöt adtak az állattan ezen ágának.

1947-ben Jenában, Németországban alapították a protozoológia első folyóiratát; Archiv für Protistenkunde. Ugyanebben az évben a Protozoology Society született az USA-ban, Chicagoban. Egy másik fontos esemény az első nemzetközi protozoológiai kongresszus megrendezése, amelyet 1961-ben Prágában (Csehszlovákia) tartottak.

A mikroszkópok fejlesztése a 20. század elején növelte az ismert mikroorganizmusok számát, és lehetővé tette az ismeretek kiterjesztését az organizmusok ezen csoportjáról.

Az elektronmikroszkópok létrehozása, diverzifikálása és széles körű felhasználása a 20. század közepén nagy előrelépést tett elő a protozók taxonómiájának, szisztematikájának, morfológiájának és élettanának tanulmányozása terén.

Protozoa az első osztályozásban

Az ókori görög filozófusok által az organizmusok osztályozása nem terjedt ki a mikroszkopikus szervezetekre. A technológiák és az ismeretek fejlődése egyre újszerűbb osztályozási javaslatokat eredményezett a természetes osztályozás szüntelen keresése után.

1860-ban Hogg javasolta a Protoktista Királyságot, hogy csoportosítsa az primitív növényeket és állatokat. Később Haeckel (1866) javasolta a Protista Királyságot az egysejtű organizmusok csoportosítására.

1938-ban a HF Copeland négy királyság használatát javasolta: Monera, Protista, Plantae és Animalia. A Monera Királyság a cianobaktériumokat és baktériumokat csoportosítja, amelyeket Haeckel beillesztett a Protistaba. Ezt az újracsoportosítást Chatton felfedezett karakterisztikáján alapszik.

A Coperland osztályozástól kezdve RH Whittaker elválasztotta a gombákat a Protistától és létrehozta a Gomba Királyságot, amely öt királyság hagyományos osztályozását hozta létre.

Woese 1977-ben csak három evolúciós vonalot ismerte fel: Archaea, baktériumok és Eukarya. Ezt követően Mayr 1990-ben javaslatot tett a Prokarióta és az Eukaryota tartományra.

Margulis és Schwartz 1998-ban két szuper-királysággal újból bevezették az öt királyság rendszerét.

Besorolások a 21. században

A XXI. Század folyamán új javaslatok merültek fel az élőlények besorolására az evolúciós kapcsolatokon alapuló filogenia folytonos keresése során.

Az Élet Rendszere Katalógus (2015) elnevezésű projekt eredményei támogatják két szuper-királyság javaslatát: Prokariota és Eukaryota. Az első szuperdomdomban ezek közé tartozik az Archaea és a baktériumok királysága. A másodikban a Protista, a Chromista, a gombák, a bolygók és az Animalia birodalmakat foglalják magukban.

Ebben az osztályozásban a protozoák az összes eukarióta közös ősének, és nem csak az állatok, mint azt eredetileg javasolták.

Szakirányok

Protozoa mint tárgy

Az elsődleges eukarióta szervezetek. Egyetlen sejt alkot, differenciált maggal, amely a teljes organizmus összes funkcióját végzi.

Átlagos méretük 2 vagy 3 mikrontól 250 mikronig terjedhet. A Spirostomun, egy lecsupaszított protozoán azonban eléri a 3 mm-t, míg a Porospora gigantea, a sporozoan, 16 mm hosszú.

Az protozoák elsősorban heterotrófok, és lehetnek fagotrofok, ragadozók vagy detritivorok. Fontos kivétel az Euglenophyceae, az egyetlen olyan fotoszintetikus protozoa, amely kloroplasztjaikat elfogja és kiürítik a zöld algákból.

A szaporodásuk elsősorban aszexuális, bináris vagy többszörös hasadás révén. Egy kisebbségnek azonban szexuális reprodukciója van szintagma vagy autogamia (haploid ivarsejtek fúziója) vagy genetikai anyagcsere (konjugáció) révén.

Olyan mozgékony organizmusok, amelyek mozgási szerveket is tartalmaznak, például flagella, cilia vagy pseudopod. A sejtre jellemző amoeboidális mozdulatokkal is mozoghatnak, amelyek ugyanazon összehúzódással és relaxációval érhetők el.

Eloszlanak a Föld minden nedves környezetében. Például megtalálhatók a homokos szemcsék között a tengerparton, folyókban, tengerekben, csatornákban, forrásokban, az erdők szemében, gerinctelenek és gerincesek belekében vagy az emberek vérében.

Képesek túlélni a nedvesség hiányát; ellenállás-szerkezetüknek köszönhetően beragadhatnak, amíg vissza nem térnek a vizes közeghez.

Lehetnek szabadon élõk, vagy szimbiotikus kapcsolatokat tarthatnak fenn más fajokkal, például a kommensalizmussal, a kölcsönösséggel vagy a parazitizmussal. A paraziták a növények, állatok és emberek betegségeinek okozói.

Modell rendszerek

A protozoák ideálisak olyan tanulmányi modellekként, amelyek lehetővé teszik a biológia különféle kérdéseinek megválaszolását. Néhány olyan tulajdonság, amely hasznossá teszi őket: rövid generációs idők, az alapvető tulajdonságok és az életciklusok sokfélesége, az általános földrajzi eloszlás és a kezelhető genetika.

Alapvető tanulmányok

A protozoolológia magában foglalja a protozook természettudományának tanulmányozását. Ez magában foglalja ezen organizmusok szerkezetével, taxonómiájával, viselkedésével, életciklusával és élettanával kapcsolatos ismereteket.

A protozook alapvető ökológiai vizsgálata magában foglalja a dinamikát ugyanazon faj egyedein belül és a különböző fajok egyedei között. Ez utóbbi különös jelentőséggel bír a parazita protozók létezése miatt.

Alkalmazott tanulmányok

A protozoológia az alkalmazott kutatás olyan fontos területeivel foglalkozik, amelyek olyan változatos területeken jelennek meg, mint az orvostudomány, az állatgyógyászat, a petrolkémia, a biotechnológia és még sok más, az emberiség számára érdekes terület.

A protozoolológia az egyedüli protozoákat az emberek, állatok és növények betegségeinek okozóiként vizsgálja. Így átfedésben van az alapvető protozoológiával a parazita protozók természettudományának tanulmányozása során.

Magát a betegséget tanulmányozza az egészséges gazdaszervezetekben élő paraziták kolonizációs mechanizmusainak, a fertőző folyamatok, ezen betegségek diagnosztizálásának, kezelésének és megelőzésének ismerete révén.

A petrolkémiai termékek területén a protozook tanulmányozása hasznos az olajkutatásban. Egyes fajok jelenlétének azonosítása rávilágíthat az olaj jelenlétére a feltárási rétegben.

Hasonlóképpen, a protozoók összetétele jelzi az ökoszisztéma helyreállítási állapotát az olajfolt események után.

Másrészt a protozoan populációk kezelése hozzájárulhat a szennyezett víztestek és talajok biológiai rehabilitációjához. A protozoáknak a szilárd részecskék lenyelésére való képessége felgyorsítja a mérgező hulladékok és a veszélyes anyagok lebontását.

Legfrissebb kutatási példák

A protozoonok sokfélesége a trópusi erdőkben

Közismert tény, hogy a trópusi erdőkben nagy a növény- és állatfajok sokfélesége.

2017 folyamán Mahé és munkatársai közzétették egy kutatási projekt eredményeit, amelynek célja a mikrobiális léptékben élő erdei mikroorganizmusok sokféleségének megismerése.

A projektet Costa Rica, Panama és Ecuador erdőiben fejlesztették ki, ahol mintákat vettek a földre esett virágokról és lianákról. Az eredmények azt mutatták, hogy a protozook sokkal változatosabbak, mint az erdei mikroorganizmusok.

Parazita protozoán vírusok emberben

A paraziták és gazdasejtjeik közötti kölcsönhatás sok figyelmet kapott az orvosi protozoológiában. Ugyanakkor új interakciókat fedeztek fel, amelyek bonyolítják a tanulási rendszert, és még további kutatást igényelnek.

A közelmúltban Grybchuk és munkatársai (2017) publikáltak egy olyan munkát, amely a Totiviridae család számos vírusát azonosítja, amelyek a tripánoszóma csoportba tartozó protozook patogenitásának növekedésében szerepelnek, és összekapcsolódnak a Leishmania emberi parazitával.

Az eredmények számos korábban nem azonosított vírust mutatnak. Fontos információkat mutatnak be a vírusok eredetéről, sokféleségéről és terjedéséről a protisták egy csoportjában is.

Irodalom

1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin és az ő "történelem jellegzetessége. Infusoires », 1841. Rev. Soc. Mex. Hist. Nat., II. (2-3): 221-232, 1941.
2. Beltrán, E. 1979. A protozoológiai történelem megjegyzései. V. A protozoológia újjászületése hét termékeny lúg: 1941-1976. Mex. Hist. Tudomány. és Tec., 5: 91-114.
3. Corliss, JO (1989). A protozoon és a cella: a huszadik század rövid áttekintése. A Journal of History of Biology 22. kötete, 2. o. 307-323.
4. Grybchuk, D et al. (2017). Vírusfedezés és sokféleség a trypanosomatid protozookban, különös tekintettel a Leishmania emberi parazita rokonaira. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. és Lazcano, A. Az osztályozás természetes módszere és az egyetemes összehasonlítás jellemzői. In: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, MC, Goyenechea, I. és Iturbe U. (szerkesztők). Szisztematika, a biodiverzitás tudásbázisa. Hidalgo állam Autonóm Egyeteme, 2007. Pachuca, Hidalgo, Mexikó.
6. Leadbeater, BSC és McCready, SMM A fagelletek: történelmi perspektívák. szerkesztette: Barry SC Leadbeater, John C. Green. Flagellates: egység, sokféleség és evolúció.
7. Mahé, F. és mtsai. (2017). A paraziták uralják a hiper sokféleségű talaj protisztikus közösségeket a neotropikus esőerdőkben. Természetökológia és evolúció 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, DJG, JL Olivares és J. Arece. (2010). A protozoa evolúciója. Rev. Salud Anim. 32. kötet, 2. szám: 118-120.
9. Rothschild, LJ (2004). Bevezető megjegyzések: Protozoológia (protisztológia) a 21. század hajnalán. The Journal of Eukaryotic Microbiology 51 (1).