Oorsprong van Prokaryoten en Eukaryoten: Protisten
Protisten
Protisten vertegenwoordigen meer dan 100.000 soorten en zijn zo gevarieerd in hun structuur en functie dat sommigen oorspronkelijk als planten werden beschouwd, anderen als dieren, weer anderen als schimmels, en sommigen als een combinatie. Als zodanig wordt het koninkrijk Protista vaak beschreven als vertegenwoordiging van die organismen die eukaryoten zijn, geen planten, geen dieren en geen schimmels. Hoewel de meeste eencellig zijn, zijn sommige, zoals de reuzenkelp, meercellig maar missen gespecialiseerde weefsels. De protisten kunnen ook de voorouders zijn van de hedendaagse planten, dieren en schimmels.
Dierachtige Protisten
Er zijn vier afzonderlijke phyla van protisten met dierlijke kenmerken. In vroege classificatieschema’s werden ze samengeklonterd en protozoa genoemd om ze te scheiden van de meer plantachtige protisten:
Sporozoa
Sporozoa behoren tot de bekendste protisten omdat het allemaal parasieten zijn, ook menselijke parasieten. Zij leven gewoonlijk in een gastheerorganisme en planten zich voort door middel van sporen, die slapende cellen zijn, omsloten door een beschermend membraan. Wanneer de sporen op een geschikte gastheer terechtkomen, kunnen zij langs verschillende wegen binnendringen en vervolgens als parasieten tot volle wasdom komen. De parasitaire cellen hebben gespecialiseerde organellen om de celmembranen van de gastheer binnen te dringen. Meer exotische sporozoa hebben levenscycli waarbij twee gastheren betrokken zijn.
Het plasmodium is de parasiet die malaria veroorzaakt door de rode bloedcellen van de mens binnen te dringen en hun voedingsinhoud te verteren totdat de rode bloedcellen niet meer functioneel zijn. Het plasmodium groeit dan, plant zich voort en infecteert naburige rode bloedcellen. Soms neemt een vrouwelijke anophelesmug wat met plasmodium besmet bloed op als onderdeel van haar normale voedingsbehoefte en brengt het plasmodium dan over op een ander nietsvermoedend slachtoffer.
Sarcodina
Het phylum Sarcodina is vooral bekend om hun kloddervormige structuren, pseudopodia genaamd, die een middel tot voortbeweging verschaffen. Pseudopodia zijn tijdelijke, membraangebonden cytoplasmaprojecties die de beweging van de sarcodinen sturen. Door deze aangeboren flexibiliteit kunnen de sarcodinen vrijwel elke vorm aannemen. Amoeben zijn typische sarcodinen die pseudopoden gebruiken om voedselbronnen te lokaliseren, te omsingelen en op te slokken. Andere interessante voorbeelden zijn de foraminifera, aquatische protisten die vooral bekend zijn door de calciumcarbonaatschalen die zij afscheiden en die zich soms ophopen in grote afzettingen wanneer zij sterven, zoals de beroemde White Cliffs van Dover in Engeland. Omdat foraminiferen alleen in warme wateren voorkomen, kan, wanneer een geoloog een laag ontdekt waarin hun gefossiliseerde schelpen voorkomen, het klimaat van dat aquatisch milieu in die tijd vrij nauwkeurig worden geschat.
Ciliata
De ciliaten (phylum Ciliophora) vertonen verschillende ontwikkelingen die niet met de vorige protisten worden geassocieerd. Zij bestaan als vrij levende, niet-parasitaire, zoet- of zoutwater, eencellige of koloniale organismen. Zij hebben ook korte, haarachtige structuren ontwikkeld, cilia genaamd, die in een ritme bewegen om zich voort te bewegen. Cilia worden vaak beschreven als functionerend als roeispanen voor de voortbeweging van een schip, wat juist is behalve dat cilia soms het hele organisme omgeven. Ze maken gerichte beweging mogelijk naar een voedselbron en weg van onherbergzame gebieden. Paramecia zijn een algemeen voorbeeld van een ciliate en vertonen een ander interessant verschijnsel: zij hebben twee kernen. Een grote macronucleus controleert de dagelijkse activiteiten van de cel, en een kleinere micronucleus (vaak meer dan één) functioneert tijdens de gametenuitwisseling. Onder normale omstandigheden planten parameciums zich ongeslachtelijk voort door binaire splijting (zie Celtheorie, Vorm en Functie); in perioden van stress gaan ze echter conjugeren, wat betekent dat ze haploïde micronuclei uitwisselen met een andere paramecium. Zie de illustratie Paramecium conjugatie voor een picturale voorstelling.
Omdat er geen nakomelingen of bevruchte eitjes worden geproduceerd, vond er technisch gezien geen seksuele voortplanting plaats, maar werden gameten uitgewisseld door volwassen paramecia, wat resulteerde in een nieuw genetisch complement voor beide paramecia! Paramecia bevatten ook de meeste organellen die meer geavanceerde levensvormen gebruiken. Zo hebben ze naast de mitochondriën en de kern ook voedselvacuolen met spijsverteringsenzymen, een anale porie voor afvalverwijdering, en samentrekkende of watervacuolen voor watertransport.
Zoomastigina
Zoomastigina, ook wel flagellaten genoemd, staan bekend om hun gespecialiseerde flagella, dit zijn zweepachtige structuren die de flagellaten door hun aquatisch milieu voortbewegen. Gewoonlijk hebben flagellaten slechts één flagella, maar ze kunnen er ook tot vier hebben die synchroon werken. Hoewel de meeste flagellaten ongevaarlijk zijn en hun voedsel gewoon omringen en opslokken, zijn andere menselijke parasieten. Een van de interessantste parasieten is de trypanosoom, die de Afrikaanse slaapziekte veroorzaakt. De symptomen zijn welbekend: koorts, rillingen en huiduitslag. Getroffen personen worden zeer zwak, bewusteloos en kunnen in een fatale coma raken.
De trypanosoom wordt overgebracht door de tseetseevlieg en leeft in de bloedbaan, en verandert voortdurend zijn moleculaire structuur aan het oppervlak om onzichtbaar te worden voor het immuunsysteem van de gastheer en onopgemerkt te blijven bij aanvallen op de gastheer. De ziekte tast het zenuwstelsel van geïnfecteerde personen aan.
Plantachtige protisten
De drie plantachtige protisten bevatten alle chlorofyl, en maken als autotrofen gebruik van fotosynthese om hun eigen energie te maken. Zij zijn over het algemeen meercellig en beweeglijk, gewoonlijk met flagellen ondersteund, bewonen vochtige of aquatische gebieden, en hebben geen echte wortels, stengels of bladeren, maar worden beschouwd als een soort algen:
- Euglenophyta
- Chrysophyta
- Pyrrophyta
Euglenophyta
Euglenophyten zijn ook bekend als groenwieren en lijken structureel op Zoomastigina omdat beide gebruik maken van flagellen en gemeenschappelijke structuren hebben. De euglenofyten bevatten echter ook chloroplasten en ondergaan fotosynthese. De euglena is een typische euglenofyt, die zelfs zijn naam aan het phylum heeft ontleend. Euglena’s hebben een oogvlek, die niet als oog fungeert, maar wel licht van donker onderscheidt en de euglena in staat stelt zich in de richting van een lichtbron te bewegen voor grotere fotosynthetische mogelijkheden. Het zijn ook bekwame zwemmers met twee flagellen, wat belangrijk is omdat zij dan diverse aquatische territoria kunnen bewonen. Levend als fotosynthetische autotrofe soort en, bij gebrek aan licht, als heterotrofe soort die voedingsstoffen absorbeert, zijn de euglena’s zeer veelzijdig in hun ter-ritoriale behoeften. Hun reikwijdte wordt ook niet beperkt door de voortplanting, die zij zowel seksueel, waar mogelijk, als ongeslachtelijk de rest van de tijd beoefenen. Zie de illustratie Typische euglena.
Volvox is een voorbeeld van een koloniale euglenofyt, bestaande uit afzonderlijke cellen die lijken op een holle bal, die ook in staat is dochterkolonies te vormen. De cellen van Volvox en hun neefje chlamydomonas hebben kenmerken gemeen met complexere planten, zoals celwanden van cellulose, zetmeel als energie-opslagstof, en chloroplasten, wat suggereert dat deze protisten kunnen zijn geëvolueerd tot hedendaagse planten.
Chrysophta
Diatomeeën zijn de belangrijkste soorten die in het phylum Chrysophyta worden gevonden. Diatomeeën zijn uniek omdat zij hun voedsel opslaan in een lichte, minder dichte olievorm, waardoor zij op het water kunnen drijven om dichter bij het zonlicht te zijn. Ook vervangen zij in hun celwand het koolhydraat pectine door cellulose, dat rijk is aan het element silicium, het hoofdbestanddeel van glas. Diatomeeën zijn een belangrijke voedselbron in zoet water en in zee; wanneer ze dood zijn, hopen hun schalen zich vaak op in grote lagen die bekend staan als diatomeeënaarde, die nog steeds wordt gebruikt als schuur- en filtermiddel.
Pyrrophyta
Dinoflagellaten zijn eencellige fotosynthetische algen die het belangrijkste lid zijn van het phylum Pyrrophyta. Zij vertonen drie ongewone eigenschappen. Ten eerste zijn verscheidene soorten lichtgevend en geven licht af wanneer ze worden gestoord. Ten tweede is hun DNA niet verpakt met histonen, waardoor zij zich onderscheiden van alle andere eukaryoten. Ten derde zijn dinoflagellaten onderhevig aan bevolkingsexplosies wanneer de omstandigheden gunstig zijn. Deze “bloei” wordt soms een “rode vloed” genoemd, omdat de algen rood van kleur zijn en zo talrijk zijn dat het water er roodachtig uitziet. Vaak zijn ze zo dik dat ze de opname van zuurstof door minder beweeglijk waterleven, zoals bot en krabben, blokkeren. Vaak verplaatsen deze dieren zich naar de zuurstofrijkere wateren bij de kust, waar ze bijdragen aan het menselijke jolijt aan de kust.
Excursed from The Complete Idiot’s Guide to Biology 2004 by Glen E. Moulton, Ed.D.. Alle rechten voorbehouden, inclusief het recht van gehele of gedeeltelijke reproductie in welke vorm dan ook. Gebruikt volgens afspraak met Alpha Books, een onderdeel van Penguin Group (USA) Inc.
Om dit boek rechtstreeks bij de uitgever te bestellen, bezoek de Penguin USA website of bel 1-800-253-6476. U kunt dit boek ook kopen bij Amazon.com en Barnes & Noble.