PROTOZOOLOGY: HISTORIE, STUDIERETNING OG FORSKNING - BIOLOGI - 2026

Den protozoología er en gren av zoologi at studier protozo, en stor og heterogen gruppe av encellede organismer, mobile og heterotrofe. Etymologien av begrepet kommer fra de greske ordene proto (først) og zoo (dyr). Euglena, Paramecium og Amoeba er allment kjente slekter av mikroorganismer studert ved protozoologi.

Å definere protozoology er en kompleks oppgave, fordi definisjonen av gjenstanden for å studere denne kunnskapsgrenen, det vil si protozoer, har vært et kontroversielt spørsmål siden opprinnelsen.

Euglena gracilis. Euglenophyceae er de eneste fotosyntetiske protozoer. Kilde: Ellis O'Neill, via Wikimedia Commons

Historien til denne disiplinen går tilbake til andre halvdel av 1600-tallet, da den mikroskopiske verden begynte å bli synlig for det menneskelige øye, takket være oppfinnelsen av de første optiske instrumentene.

Protozoology anses som en integrerende vitenskap, som tar for seg grunnleggende forskning innen områdene taksonomi, systematikk, evolusjon, fysiologi, økologi, molekylærbiologi, cellebiologi, blant andre.

Mens kontroversen om definisjonen av gruppen fortsetter, fortsetter nyere forskning å ta opp gamle spørsmål som gir grunnlaget for klassifisering. Dermed blir svært aktuelle temaer adressert, for eksempel oljeprospektering eller bioremediering.

Historie

Første observasjoner og beskrivelser

De tidligste observasjonene og beskrivelsene av protozoer tilskrives den nederlandske naturforskeren A. van Leuwenhoek, som bygde enkle mikroskop for å observere den naturlige verden i løpet av andre halvdel av 1600-tallet.

Maleri av A. van Leeuwenhoek, 1686. Kilde: Se side for forfatter, via Wikimedia Commons

Den første systematiske beskrivelsen av protozo-organismer ble laget av den danske forskeren OF Müller i 1786.

I 1818 foreslo Georg Goldfuss begrepet protozoan for å gruppere de encellede organismer som av ham ble ansett som primitive.

I 1841 tillot Dujardins studier på sarkoda (senere kjent som protoplasma) tolkningen av cellestruktur, noe som senere gjorde det lettere å forstå at protosoer er encellede organismer.

Mellom 1880 og 1889 publiserte Otto Bütschli tre bind på Protozoa som gjorde ham kvalifiseringen til arkitekt av protozoology ved å gi struktur til moderne protozoology.

Protozoology som en disiplin

På midten av det nittende århundre skjedde viktige hendelser i protozoologiens historie som ga anerkjennelse og prestisje for denne grenen av zoologi.

I 1947 ble den første journal for protozoology grunnlagt i Jena, Tyskland; Archiv für Protistenkunde. Samme år ble Protozoology Society født i byen Chicago, USA. En annen viktig begivenhet var avholdelsen av den første internasjonale protozoologykongressen som ble holdt i Praha, Tsjekkoslovakia, i 1961.

Forbedringen av mikroskop, på begynnelsen av 1900-tallet, økte antallet kjente mikroorganismer og tillot å utvide kunnskapen om denne gruppen av organismer.

Opprettelse, diversifisering og massering av bruken av elektroniske mikroskop i midten av 1900-tallet fremmet store fremskritt i studiet av taksonomi, systematikk, morfologi og fysiologi av protozoer.

Protozoer i de første klassifiseringene

Klassifiseringer av organismer av eldgamle greske filosofer inkluderte ikke mikroskopiske organismer. Teknologier og kunnskapsutvikling resulterte i stadig mer nye klassifiseringsforslag, etter det kontinuerlige søket etter en naturlig klassifisering.

I 1860 foreslo Hogg Protoctist Kingdom å gruppere primitive planter og dyr. Senere foreslo Haeckel (1866) Protista Kingdom for å gruppere encellede organismer.

I 1938 foreslo HF Copeland bruk av fire riker: Monera, Protista, Plantae og Animalia. Kongedømmet Monera grupperer cyanobakteriene og bakteriene som hadde blitt inkludert av Haeckel i Protista. Denne omgrupperinga var basert på dens enukleat karakter, oppdaget av Chatton.

Med utgangspunkt i Coperland-klassifiseringen, skilte RH Whittaker soppen fra Protista og opprettet Fungi Kingdom, og etablerte den tradisjonelle klassifiseringen av fem riker.

Woese anerkjente i 1977 bare tre evolusjonslinjer: Archaea, Bacteria og Eukarya. Deretter foreslo Mayr i 1990 Prokaryota og Eukaryota Domains.

Margulis og Schwartz, i 1998, introduserte fem-rike-systemet, med to superkongeriker.

Klassifiseringer i det 21. århundre

I løpet av XXI-tallet har nye forslag til klassifisering av levende vesener dukket opp i det ustanselige søket etter en fylogeni basert på evolusjonsrelasjoner.

Resultatene fra et prosjekt kalt Catalog of Life System (2015) støtter forslaget fra to superkongeriker: Prokariota og Eukaryota. I det første superkingdomenet inkluderer de kongedømmene Archaea and Bacteria. I det andre inkluderer de kongedømmene Protista, Chromista, Fungi, Plantae og Animalia.

I denne klassifiseringen er protozoer den felles stamfaren til alle eukaryoter, og ikke bare av dyr, som opprinnelig ble foreslått.

Studiefelt

Protozoer som gjenstand for studie

Protozoer er eukaryote organismer. De dannes av en enkelt celle med en differensiert kjerne som utfører alle funksjonene til en komplett organisme.

Gjennomsnittlig størrelse kan variere fra 2 til 3 mikrometer til 250 mikron lang. Imidlertid kan Spirostomun, en ciliert protozo, nå 3 mm og Porospora gigantea, en sporozoan, kan måle 16 mm i lengde.

Protozoer er hovedsakelig heterotrofe, og kan være fagotrofer, rovdyr eller detritivorer. Et viktig unntak er Euglenophyceae, de eneste fotosyntetiske prototozene som får kloroplastene fra fangede og eksklaverte grønne alger.

Deres reproduksjon er hovedsakelig aseksuell gjennom binær fisjon eller multiple fisjon. Imidlertid har et mindretall seksuell reproduksjon ved syngamy eller autogamy (fusjon av haploide gameter), eller ved utveksling av genetisk materiale (konjugering).

De er bevegelige organismer som har bevegelsesorganer som flagella, cilia eller pseudopods. De kan også bevege seg gjennom amoeboidale bevegelser, typiske for cellen, oppnådd ved sammentrekning og avslapping av den samme.

De er distribuert i alle fuktige miljøer på jorden. Vi kan for eksempel finne dem blant kornene av sand på stranden, i elver, hav, kloakk, kilder, i skogstrøket, i tarmen til virvelløse dyr og virveldyr eller i blod fra mennesker.

De er i stand til å overleve en mangel på fuktighet; de har motstandsstrukturer som lar dem forskanses til de kommer tilbake i kontakt med det vandige mediet.

De kan være frittlevende eller opprettholde symbiotiske forhold til andre arter som kommensalisme, gjensidighet eller parasittisme. Parasitter er forårsakende midler av sykdommer hos planter, dyr og mennesker.

Modellsystemer

Protozoer er ideelle som studiemodeller som gjør det mulig å adressere ulike spørsmål innen biologi. Noen kjennetegn som gjør dem nyttige er: kort generasjonstid, stort mangfold av grunnleggende egenskaper og livssykluser, generalisert geografisk distribusjon og håndterbar genetikk.

Grunnleggende studier

Protozoology omfatter studier av naturhistorien til protozoer. Dette inkluderer kunnskap om strukturen, taksonomien, atferden, livssyklusene og fysiologien til disse organismene.

Grunnleggende økologiske studier av protozoer dekker dynamikken i individer av samme art og mellom individer av forskjellige arter. Det siste har spesiell relevans på grunn av eksistensen av parasittiske protozoer.

Anvendte studier

Protozoology tar for seg viktige områder av anvendt forskning innen så forskjellige områder som medisin, veterinærmedisin, petrokjemi, bioteknologi og mange andre som er interessert for menneskeheten.

Protozoologi studerer protozoer som forårsakende midler av sykdommer hos mennesker, dyr og planter. Dermed overlapper det med grunnleggende protozoologi i studien av naturhistorien til parasittiske protozoer.

Den studerer sykdommene i seg selv gjennom kunnskap om mekanismer for kolonisering av parasitter i sunne verter, av de smittsomme prosessene, diagnosen, behandlingen og forebyggingen av disse sykdommene.

Innen petrokjemi er studiet av protozoer nyttig i oljeleting. Å identifisere tilstedeværelsen av noen arter kan belyse tilstedeværelsen av olje i det undersøkelseslaget.

På samme måte kan sammensetningen av protozoer være en indikator på tilstanden til utvinning av et økosystem etter hendelser med oljeutslipp.

På den annen side kan forvaltningen av protosoiske bestander hjelpe til med bioremediering av forurensede vannforekomster og jordsmonn. Protozoeres evne til å innta faste partikler akselererer nedbrytningen av giftig avfall og farlige stoffer.

Nyere forskningseksempler

Mangfold av protozoer i tropiske skoger

Det er allment kjent at tropiske skoger har et stort mangfold av plante- og dyrearter.

I løpet av 2017 publiserte Mahé og samarbeidspartnere resultatene fra et forskningsprosjekt som hadde som mål å lære om det store mangfoldet av skogsmikroorganismer som lever i mikrobiell skala.

Prosjektet ble utviklet i skoger i Costa Rica, Panama og Ecuador, hvor de tok prøver av blomster og lianer som falt på bakken. Resultatene viste at protozoer er mye mer forskjellige enn skogsmikroorganismer.

Parasittiske prototosvirus hos mennesker

Samspillet mellom parasitter og deres verter har fått mye oppmerksomhet innen medisinsk protozoologi. Imidlertid er det oppdaget nye interaksjoner som kompliserer studiesystemet og krever enda mer forskning.

Nylig publiserte Grybchuk og samarbeidspartnere (2017) et arbeid som identifiserer flere virus fra familien Totiviridae involvert i økningen av patogenisiteten til protozoer i gruppen av trypanosomer, knyttet til den menneskelige parasitten Leishmania.

Resultatene viser flere tidligere uidentifiserte virus. De presenterer også viktig informasjon om virusets opprinnelse, mangfoldighet og distribusjon i en gruppe protester.

referanser

1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin og hans «histoire naturelle des zoophytes. Infusoires », 1841. Pastor Soc. Mex. Hist. Nat., II. (2-3): 221-232, 1941.
2. Beltrán, E. 1979. Notater om protozoological historie V. Gjenfødselen av protozoology syv fruktbare lustrums: 1941-1976. Mex. Hist. Vitenskap. og Tec., nr. 5: 91-114.
3. Corliss, JO (1989). Protozoon and the Cell: En kort oversikt fra det tjuende århundre. Journal of the History of Biology Vol. 22, nr. 2 s. 307-323.
4. Grybchuk, D et al. (2017). Viral funn og mangfold i trypanosomatidprotozoer med fokus på slektninger til den menneskelige parasitten Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. og Lazcano, A. Den naturlige metoden for klassifisering og egenskapene til universell sammenligning. I: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, MC, Goyenechea, I. og Iturbe U., (redaktører). Systematikk, kunnskapsbasen for biologisk mangfold. Autonomous University of the State of Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, Mexico.
6. Leadbeater, BSC og McCready, SMM Fagellatene: historiske perspektiver. redigert av Barry SC Leadbeater, John C. Green. Flagellates: enhet, mangfold og evolusjon.
7. Mahé, F. et al. (2017). Parasitter dominerer hyperdiverse jordprotistsamfunn i neotropiske regnskoger. Nature Ecology & Evolution 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, DJG, JL Olivares og J. Arece. (2010). Evolution Of Protozoa. Pastor Salud Anim. Vol. 32 nr. 2: 118-120.
9. Rothschild, LJ (2004). Innledende bemerkninger: Protozoology (Protistology) i begynnelsen av det 21. århundre. Journal of Eukaryotic Microbiology 51 (1).