מי גילה אורגניזמים חד תאיים, תלמד מהמאמר הזה.

מי גילה אורגניזמים חד-תאיים?

אורגניזמים חד-תאיים הם אורגניזמים שבהם יש רק תא אחד בגוף, שיש לו גרעין. הם גם תא וגם אורגניזם עצמאי. אלה כוללים בלתי נראים לעין בלתי מזוינת ופרוטוזואה ייחודית, חיידקים. אורגניזמים חד-תאיים הם בגודל של 0.2 עד 10 מיקרון.

הם החלו לחקור פרוטוזואה חד-תאיים מאוחר יותר מקבוצות אחרות של בעלי חיים. זה נובע מגודלם הקטן, כך שרק המצאת המיקרוסקופ הזיזה הכל מהקרקע.

הוֹלַנדִי אנתוני לוונהוקבשנת 1675 הוא בחן טיפת מים תחת מיקרוסקופ והיה הראשון לגלות במים מספר גדול שלאורגניזמים מיקרוסקופיים, שהיו החד-תאיים הפשוטים ביותר.

גילוי זה עורר בהם עניין רב. אחר כך הם כונו "חיות קטנות של משקאות חריפים". במאות XVII-XVIII, הידע אודותיהם היה כאוטי ולא ודאי, מה שנתן "סיבה" קרל לינאוס, מדען אחר, ב"מערכת הטבע" שלו לשלב את כל האורגניזמים החד-תאיים לסוג אחד של פרוטוזואה, שאותו כינה "כאוס אינפוזוריום".

תרומה עצומה לפיתוח של אורגניזמים מיקרוסקופיים חד-תאיים ניתנה על ידי מולר. במאמרו הוא תיאר 377 מהמינים שלהם. המדען הציע מינים ושמות גנריים במערכת הפרוטוזואה.

ב-18 ובמוקדמות XIX מאותהמחקר של אורגניזמים חד-תאיים רכש אופי קוטרלי הפוך. לדוגמה, ארנברג תיאר אורגניזמים חד-תאיים כיצורים מאורגנים בצורה מורכבת שיש להם מערכות שונותאיברים. מדען אחר, דוז'רדן, להיפך, טען שאין להם ארגון פנימיוהגוף שלהם בנוי על סרקוד - חומר חי חצי נוזלי חסר מבנה.

בשנת 1845, המדענים קוליקר וסיבולד הפרידו בין חד-תאיים לקבוצה הכללית של בעלי חיים מיקרוסקופיים.

אנו מקווים שממאמר זה למדת מי גילה אורגניזמים חד-תאיים.

אבולוציה של אורגניזמים תאיים

הופעת האורגניזמים התאיים הראשונים: לפני יותר מ-4 מיליארד שנים

האורגניזמים החד-תאיים הראשונים (פרוקריוטים) הפשוטים ביותר הופיעו לפני יותר מ-4 מיליארד שנים.לאחרונה, עקבות של מורכבות מבני תאים, שהם לפחות 3.86 מיליארד שנים.

לפי תיאוריה אחרת, ככזה, אב קדמון משותף לא היה קיים, והפרוטוזואה הראשונה שחיה באותה תקופה, בעזרת העברת גנים אופקית בינם לבין עצמם, התפתחה ללא הרף. ההנחה היא שבשלבים המוקדמים ביותר של האבולוציה הייתה איזושהי "כלכלה קהילתית" גנטית משותפת. תמונת הקשרים האבולוציוניים בעולם הפרוקריוטים הקדמונים לא הייתה כל כך עץ אלא סוג של תפטיר עם רשת שזורה זו בזו של העברות אופקיות לכיוונים המגוונים והבלתי צפויים ביותר. ככל שאורגניזמים נעשו מורכבים יותר והמנגנונים של רבייה מינית ובידוד רבייה התפתחו, ההעברה האופקית הפכה יותר אירוע נדיר(איור 2). יחד עם זאת, הודות לנגיפים בקטריופאג'ים, המערכת החיסונית הפשוטה ביותר מופיעה בחיידקים.

במקביל התרחשה סימביוגנזה - מיטוכונדריה ופלסטידים בצורת עצמאים שהיו קיימים באותה תקופה. אורגניזמים תאייםמשולבים בתא גדול יותר אנדוסימביונטים. בהדרגה, הם איבדו את היכולת להתקיים באופן עצמאי והפכו לאברונים . ר האנדוסימביונט פיתח יחדיו בהדרגה מיומנות אחת - סינתזה ATP . התא הפנימי ירד בגודלו והעביר חלק מהגנים המשניים שלו לגרעין. אז המיטוכונדריה שמרה רק את החלק הזה מה-DNA המקורי שהם צריכים כדי לעבוד כ"תחנת כוח חיה".

זה הוביל להופעתם בעידן הפלאופרוטרוזואיקון (לפני יותר מ-2 מיליארד שנה) של האיקריוטים הראשונים עם גרעין והיותם אבותיהם של בעלי חיים מודרניים, צמחים, פרוטיסטים וכרומיסטים.

במשך כמעט 1.5 מיליארד השנים הבאות שלטו יצורים חד-תאיים ללא דופי על הפלנטה שלנו, עד שהיצורים הרב-תאיים הראשונים הופיעו בתקופה האדיקרית לפני כ-630 מיליון שנה. בתחילה שולבו ה-choanoflagellates הפרוטוזואים, אשר מאמינים שהם נמצאים על הגבול בין חד-תאיות לרב-תאיות, למבנים רב-תאיים, ויצרו מושבות עובריות רק בעזרת שומנים חיידקיים, המתקבלים מחיידקים שנאכלו. השלב הבא היה הופעתם באותה תקופה של המאקרו-אורגניזמים הרב-תאיים האמיתיים הראשונים – אורגניזמים אלו הופיעו על פני כדור הארץ מיד לאחר הקרחון המרינואי – אחד משלבי הקרחון העולמי, כאשר כוכב הלכת שלנו היה מכוסה לחלוטין בקרח במשך מיליוני שנים רבות. צורות חריגות כאלה לעולם לא יופיעו בטבע. בעיקרון, אלה הם אורגניזמים בעלי גוף רך, המורכבים מפרקטלים בודדים. גודל גופם נע בין סנטימטר אחד למטר אחד. הם נראו כל כך יוצאי דופן במשך זמן רבמדענים טענו לאיזו ממלכה - צמחים או בעלי חיים ניתן לייחס אותם.

לפני כ-480-460 מיליון שנים, בתקופה הסילורית, הופיעו הצמחים הראשונים ביבשה (לפי מקורות אחרים, זה קרה בקמבריון העליון לפני 499-488 מיליון שנים), ו-50 מיליון שנים מאוחר יותר, בתקופה הדבונית, החיות הראשונות (אם כי יש כמה נתונים המראים שחיות היבשה הראשונות חיו בתקופות הסילוריות (איור 3) או אפילו בתקופות הוונדיות). לאחר מכן החלה ההתפתחות המהירה של כל מיני יצורים חיים, שצאצאיהם אנו.

סיווג החטיבה:

אימפריה: אורגניזמים חיים

מהם החיים? הגדרה של חיים

שאלות על מקור החיים, דפוסים התפתחות היסטוריתבתקופות גיאולוגיות שונות תמיד עניינו את האנושות. מושג החיים מכסה את מכלול כל האורגניזמים החיים על פני כדור הארץ ואת התנאים לקיומם. מהות החיים טמונה בעובדה שאורגניזמים חיים משאירים אחריהם צאצאים. מידע תורשתי מועבר מדור לדור, אורגניזמים מווסתים ומתחדשים במהלך רבייה של צאצאים. החיים הם צורה איכותית מיוחדת, גבוהה ביותר של חומר, המסוגלת להתרבות עצמית, להשאיר צאצאים.

מושג החיים בתקופות היסטוריות שונות קיבל הגדרות שונות. ההגדרה הנכונה הראשונה מבחינה מדעית ניתנה על ידי פ. אנגלס: " החיים הם צורת קיום של גופי חלבון, וצורת קיום זו מורכבת בעיקרה מהתחדשות עצמית מתמדת של כימיקלים חלקי מרכיביםהגופים האלה". כאשר תהליך חילוף החומרים בין אורגניזמים חיים ו סביבהחלבונים מתכלים והחיים נעלמים. בהסתמכות על הישגים מודרנייםהמדע הביולוגי, המדען הרוסי M.V. Volkenstein נתן הגדרה חדשה למושג החיים: " גופים חיים הקיימים על פני כדור הארץ הם מערכות פתוחות, מווסתות את עצמן ומתרבות בעצמן הבנויות מביופולימרים - חלבונים וחומצות גרעין.". הגדרה זו אינה שוללת את קיומם של חיים על כוכבי לכת אחרים חלל חיצון. החיים נקראים מערכת פתוחה, אשר מצוין על ידי תהליך מתמשך של חילופי חומר ואנרגיה עם הסביבה. בהתבסס על ההישגים המדעיים האחרונים של המדע הביולוגי המודרני, ניתנת ההגדרה הבאה של חיים: " החיים הם מערכות פתוחות המווסתות ומתרבות עצמיות של יצורים חיים הבנויים מפולימרים ביולוגיים מורכבים - חלבונים וחומצות גרעין. ". חומצות גרעין וחלבונים נחשבים לבסיס של כל היצורים החיים, שכן הם פועלים בתא, נוצרים קשרים מורכבים, שהם חלק מהמבנה של כל האורגניזמים החיים.

אורגניזמים חיים שונים מ טבע דומםהמאפיינים המובנים שלהם. ל מאפיינים אופיינייםאורגניזמים חיים כוללים: אחדות תרכובת כימית, חילוף חומרים ואנרגיה, הדמיון של רמות הארגון. אורגניזמים חיים מאופיינים גם על ידי רבייה, תורשה, שונות, גדילה והתפתחות, עצבנות, דיסקרטיות, ויסות עצמי, קצב וכו'.

הופעת היצורים החיים על פני כדור הארץ וההתפתחות שלהם

אורז. 1. מושבת ציאנובקטריה בפומארול של הר הגעש Dzendzur. קמצ'טקה. (תמונה )לפני יותר מ-4 מיליארד שנים התעוררו החיים הראשונים על פני כדור הארץ. במהלך תקופה זו, החיים עברו דרך ארוכה של התפתחות, החל בפתרונות החיים המולקולריים הפשוטים ביותר שהופיעו הרבה לפני האורגניזמים הפשוטים ביותר - טיפות caocervate וכלה ביונקים מודרניים. במקביל לאבולוציה של יצורים חיים, נמשכה התפתחות המולקולות המרכיבות אותם, ולכן החלבונים הראשונים שנכנסו ליצורים חיים היו בעלי מהירות קיפול נמוכה יותר.

לאורגניזמים החיים הראשונים שהופיעו על הפלנטה שלנו לא היה DNA ואפילו לא RNA והם חיו בצורה של פתרונות חיים בחללים זעירים שנמצאים לרוב במינרלים.תפקידו של RNA בתושבים החיים הראשונים המתרבים בעצמם שהיה גם נושא של מידע תורשתי וגם אמצעי לשעתוק נוסף שלובוצע על ידי חומצת גרעין פפטידית, שעמוד השדרה שלה היה שרשרת שנוצרה על ידי מונומרים N-(2-aminoethyl) גליצין (AEG). בעתיד התרחש סיבוך שלה, מה שהוביל להיווצרות RNA. אחרי כמה זמן זה קדם-חיים היה צריך לרכוש קונכיות משלהם - כדי לעבור מהרמה הקדם-אורגניזמית אל האורגניזם. "תמיסה חיה" זו השתמשה בקאוסרבטים המורכבים משומנים כקליפות.

לאחרונה, עקבות של מבנים תאיים מורכבים המתוארכים ל-3.86 מיליארד שנים לפחות נמצאו בסלעי המשקע הארכאיים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ, שנמצאו בדרום מערב גרינלנד.

על פי אחת התיאוריות, לפני כ-4.1 - 3.6 מיליארד שנים במהלך התקופה ה-Eoarchean, ממגוון היצורים החיים החד-תאיים (פרוקריוטים) שהיו קיימים באותה תקופה (איור 1), האב הקדמון המשותף הראשון שלנו שחי אז היה מחולק לכמה ענפים, שלאחר מכן, בתורם, הם חולקו לממלכות הקיימות כיום (בעלי חיים, צמחים, פטריות, פרוטיסטים, כרומיסטים, חיידקים, ארכאים ווירוסים). עם הזמן, שאר תושבי אותה תקופה לא עמדו בתחרות איתם ונעלמו מעל פני כדור הארץ.

לפי תיאוריה אחרת, ככזה, אב קדמון משותף לא היה קיים, והפרוטוזואה הראשונה שחיה באותה תקופה, בעזרת העברת גנים אופקית בינם לבין עצמם, התפתחה ללא הרף. ההנחה היא שבשלבים המוקדמים ביותר של האבולוציה הייתה איזושהי "כלכלה קהילתית" גנטית משותפת. תמונת הקשרים האבולוציוניים בעולם הפרוקריוטים הקדמונים לא הייתה כל כך עץ אלא סוג של תפטיר עם רשת שזורה זו בזו של העברות אופקיות לכיוונים המגוונים והבלתי צפויים ביותר. ככל שאורגניזמים נעשו מורכבים יותר והמנגנונים של רבייה מינית ובידוד רבייה התפתחו, העברה אופקית הפכה נדירה יותר (איור 2).

בערך באותו זמן, הווירוסים הראשונים מופיעים (איור 3).

אורז. 3. בקטריופגיםהשלב הבא של האבולוציה היה הופעתם בעידן הפלאופרוטרוזואיקון (לפני יותר מ-2 מיליארד שנה) של האוקריוטים הראשונים עם גרעין והיותם אבותיהם של בעלי חיים מודרניים, צמחים, פרוטיסטים וכרומיסטים.

במשך כמעט 1.5 מיליארד השנים הבאות שלטו יצורים חד-תאיים ללא דופי על הפלנטה שלנו, עד שהיצורים הרב-תאיים הראשונים הופיעו בתקופה האדיקרית לפני כ-630 מיליון שנה. צורות חריגות כאלה לעולם לא יופיעו בטבע. בעיקרון, אלה הם אורגניזמים בעלי גוף רך, המורכבים מפרקטלים בודדים. גודל גופם נע בין סנטימטר אחד למטר אחד. הם נראו כל כך יוצאי דופן עד שבמשך זמן רב התווכחו מדענים לאיזו ממלכה - צמחים או בעלי חיים ניתן לייחס אותם.

אורז. 4. מים רדודים סילורייםלפני כ-480-460 מיליון שנים, בתקופה הסילורית, הצמחים הראשונים הופיעו ביבשה (לפי נתונים מסוימים, בקמבריון העליון לפני 499-488 מיליון שנים), ואפילו 50 מיליון שנים מאוחר יותר, בתקופה הדבונית, בעלי חיים ראשונים יצאו לאדמה אחרי צמחים (אם כי ישנן עדויות המראות שחיות היבשה הראשונות חיו בתקופות הסילוריות (איור 4) או אפילו התקופות הוונדיות). לאחר מכן החלה ההתפתחות המהירה של כל מיני יצורים חיים, שאנו צאצאיהם.

מגוון מינים של יצורים חיים

כעת, על פי ההערכות המדויקות ביותר, ישנם כ-1.6 מיליון מינים חיים. מתוכם 860,000 חרקים, 350,000 צמחים, 8,600 ציפורים ורק 3,200 יונקים. רובהמינים הנותרים, כ-300,000, שייכים לחסרי חוליות ימיים. הסכום הכולל של 1.5 מיליון כולל רק את המינים שתיאוריהם פורסמו על ידי מדענים. מאמינים שעדיין לא תוארו עוד כמה מינים. לפי כמה מדענים, ישנם כיום כ-8.7 מיליון מינים של אורגניזמים אוקריוטיים (פלומה-מינוס 1.3 מיליון). מספר זה אינו כולל מינים נכחדים הידועים רק כמאובנים. בהתבסס על מספר מיני המאובנים שתוארו כבר, סה"כנכחד - חי אי פעם במשך יותר משלושה מיליארד שנים מקיומם של חיים על פני כדור הארץ, מוערך בין 50 מיליון ל-4 מיליארד.

על פי מדענים, 2.2 מיליון מינים חיים באוקיינוסים, 6.5 מיליון ביבשה. יש רק כ-7.77 מיליון מינים של בעלי חיים על פני כדור הארץ, 611 אלף פטריות, 300 אלף צמחים. יחד עם זאת, הצמחים הם בעלי המזל הגדול ביותר: אלה, 72% מהמינים מתוארים, בעוד בעלי חיים - 12%, פטריות - רק 7%.

מְגוּרִים	כדור הארץ			אוקיינוס
	בקטלוג	אמור	±	בקטלוג	אמור	±
איקריוטים
בעלי חיים	953 434	7 770 000	958 000	171 082	2 150 000	145 000
פטריות	43 271	611 000	297 000	1 097	5 320	11 100
צמחים	215 644	298 000	8 200	8 600	16 600	9 130
פרוטיסטה	8 118	36 400	6 690	8 118	36 400	6 960
סה"כ	1 233 500	8 740 000	1 300 000	193 756	2 210 000	182 000
פרוקריוטים
בַּקטֶרִיָה	10 358	9 680	3 470	652	1 320	436
ארכיאה	502	455	160	1	1	0
סה"כ	10 860	10 100	3 630	653	1 321	436
סה"כ	1 244 360	8 750 000	1 300 000	194 409	2 210 000	182 000

שולחן 1. מספר המינים החיים על הפלנטה שלנו

אורגניזמים חד תאיים

אורגניזמים חד תאיים- קטגוריה חוץ-שיטתית של אורגניזמים חיים, שגופם מורכב מתא אחד (בניגוד לרב-תאי) ( חד תאי). זה יכול לכלול גם פרוקריוטים וגם אוקריוטים. המונח "חד תאי" משמש לפעמים גם כמילה נרדפת לפרוטיסט (lat. פרוטוזואה, פרוטיסטה).

קבוצות עיקריות

מאמר מרכזי: קבוצות

הקבוצות העיקריות של חד-תאיים:

• סילאטים (12 מיקרון - 3 מ"מ)...
• אמבה (עד 0.3 מ"מ)
• רִיס
• יוגלנה

פרוקריוטים

פרוקריוטים הם בעיקר חד-תאיים, למעט כמה ציאנובקטריות ואקטינומיציטים. בין האוקריוטים מבנה חד תאייש פרוטוזואה, מספר פטריות, כמה אצות. אורגניזמים חד-תאיים יכולים ליצור מושבות.

מראה ואבולוציה

הוא האמין כי האורגניזמים החיים הראשונים של כדור הארץ היו חד-תאיים. העתיקים שבהם הם חיידקים וארכיאה. בעלי חיים חד-תאיים ופרוקריוטים התגלו על ידי א' לוונהוק.

איקריוטים

אוקריוטים, או גרעיני (lat. Eucaryota מיוונית εύ- - טוב ו- κάρυον - ליבה) - תחום (סופרקינגדום) של יצורים חיים שתאים מכילים גרעינים. כל האורגניזמים מלבד חיידקים וארכיאה הם גרעיניים (וירוסים וויירואידים הם גם לא אוקריוטים, אבל לא כל הביולוגים מחשיבים אותם כאורגניזמים חיים).

בעלי חיים, צמחים, פטריות, כמו גם קבוצות של אורגניזמים מתחת שם נפוץפרוטיסטים הם כולם אורגניזמים אוקריוטיים. הם יכולים להיות חד-תאיים ורב-תאיים, אבל לכולם יש תוכנית תא משותפת. הוא האמין כי כל האורגניזמים השונים האלה יש מוצא משותףלכן, הקבוצה הגרעינית נחשבת כטקסון מונופילטי בדרגה הגבוהה ביותר. על פי ההשערות הנפוצות ביותר, אוקריוטים הופיעו לפני 1.5-2 מיליארד שנים. תפקיד חשובבאבולוציה של איקריוטים, שיחקה סימביוגנזה - סימביוזה בין תא איקריוטי, שככל הנראה יש לו כבר גרעין ומסוגל לפאגוציטוזה, לבין חיידקים שנבלעים על ידי התא הזה - מבשרי מיטוכונדריה וכלורופלסטים.

הערות

ראה גם

קרן ויקימדיה. 2010 .

• הכנסייה הרומית-קתולית
• בסיס כללי

ראה מה זה "אורגניזמים חד-תאיים" במילונים אחרים:

אורגניזמים חד תאיים- אורגניזמים שגופם מורכב מתא אחד. ישנן שתי רמות ארגון O. o. - פרוקריוטים ואיקריוטים. אוקריוטי O. o. על ידי תוכנית כלליתמבנה וקבוצת האברונים דומים במבנה לתאים אורגניזמים רב תאיים, אבל ב ... ... מילון מיקרוביולוגיה

אורגניזמים- ? אורגניזמים סיווג מדעי סיווג: אורגניזמים של הממלכה אורגניזם גרעיני לא גרעיני (אורגניזמוס הלטינית המאוחרת מ-Late Latin organizo ... ויקיפדיה

חד תאי- אורגניזמים שגופם מורכב מתא בודד. ישנן 2 רמות ארגון O.: פרוקריוט ואיקריוט. עבור O. prokaryotes (חיידקים ואצות כחולות ירוקות, או ציאנואקטריה), היעדר מבדל מאפיין. גרעין התא. אוקריוטים... מילון אנציקלופדי ביולוגי

חד תאי- אורגניזמים חד-תאיים, צמחיים ובעלי חיים, שגופם מורכב מתא בודד. לפי רמת הארגון, אורגניזמים חד-תאיים שייכים לפרוקריוטים (חיידקים) ולאאוקריוטים (חלק מהאצות, פרוטוזואה). יכול ליצור מושבות... אנציקלופדיה מודרנית

חד תאי- אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים, שגופם מורכב מתא בודד. לפי רמת הארגון, אורגניזמים חד-תאיים שייכים לפרוקריוטים (חיידקים) ולאאוקריוטים (חלק מהאצות, פרוטוזואה). הם יכולים ליצור מושבות. היינו עושים רב תאיים... מילון אנציקלופדי גדול

חד תאי- אורגניזמים חד-תאיים, צמחיים ובעלי חיים, שגופם מורכב מתא בודד. לפי רמת הארגון, אורגניזמים חד-תאיים שייכים לפרוקריוטים (חיידקים) ולאאוקריוטים (חלק מהאצות, פרוטוזואה). הם יכולים ליצור מושבות. … מילון אנציקלופדי מאויר

חד תאי- אורגניזמים שגופם מורכב מתא בודד. לפי רמת האורגיה O. שייכים לפרוקריוטים (חיידקים, ארכאים) ולאאוקריוטים (אצות מסוימות, פרוטוזואה, פטריות). הם יכולים ליצור מושבות. היינו עושים רב תאיים... מדע טבעי. מילון אנציקלופדי

חד תאי- אורגניזמים שגופם מורכב מתא אחד. לפי רמת הארגון, אורגניזמים חד-תאיים שייכים לפרוקריוטים (חיידקים, ארכאים) ולאאוקריוטים (חלק מהאצות, פרוטוזואה, פטריות). הם יכולים ליצור מושבות. היינו עושים רב תאי. * * *… … מילון אנציקלופדי

חד תאי- קטגוריה חוץ-שיטתית של אורגניזמים חיים, שגופו מורכב מתא אחד (חד-תאי). זה יכול לכלול גם פרוקריוטים וגם אוקריוטים. המונח "חד תאי" משמש לעתים גם כמילה נרדפת לפרוטיסט (lat. פרוטוזואה). ... ... ויקיפדיה

חד תאי- אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים, שגופם מורכב מתא בודד. בין O. ישנן 2 רמות ארגון: פרוקריוט ואיאוקריוטי. O. prokaryotes (חיידקים, חלק מהאצה הכחולה-ירוקה) מאופיינים בהיעדר ... ... האנציקלופדיה הסובייטית הגדולה