Protista
Definición
Además de sus niveles relativamente simples de organización, los protistas no necesariamente tienen mucho en común. Cuando se usa, el término "protistas" ahora se considera que significa un conjunto parafilético de taxones de apariencia similar pero diversos (grupos biológicos) que no están relacionados a través de un ancestro común exclusivo, y tienen diferentes ciclos de vida, niveles tróficos, modos de locomoción, y estructuras celulares. En el sistema de clasificación de Lynn Margulis, el término protista está reservado para organismos microscópicos, mientras que el término más inclusivo Protoctista se aplica a un reino biológico que incluye ciertas eucariotas multicelulares grandes, como algas marinas, algas rojas y mohos de limo. Otros usan el término protista más ampliamente, para abarcar tanto a eucariotas microbianos como a organismos macroscópicos que no encajan en los otros reinos tradicionales.
En los sistemas cladísticos (clasificaciones basadas en ancestros comunes), no hay equivalentes para los taxones Protista o Protoctista, ambos términos se refieren a un grupo parafilético que abarca todo el árbol eucariótico de la vida. En la clasificación cladística, los contenidos de Protista se distribuyen entre varios supergrupos (SAR como amebas, protozoos y algunas algas, Archaeplastida como plantas terrestres y algunas algas, Excavata, que son un grupo de organismos unicelulares, Opisthokontasuch como animales y hongos, etc.) y "Protista", "Protoctista" y Los "protozoos" se consideran obsoletos. Sin embargo, el término "protista" continúa utilizándose de manera informal como un término general para los microorganismos eucariotas unicelulares. Por ejemplo, la palabra "patógeno protista" puede usarse para denotar cualquier microbio causante de enfermedad que no sea una bacteria, virus, viroide o metazoa.
Subdivisiones
El término " protista" fue utilizado por primera vez por Ernst Haeckel en 1866. Los protistas tradicionalmente se subdividieron en varios grupos basados en similitudes con los reinos "superiores" tales como:
Protozoa el unicelular ( "animal como" heterotrófica protozoos / parasitaria) que era subdividen basado en la motilidad tales como (flagelados) Flagellata , (ciliado) Ciliophora , (fagocítica) ameba y forman esporas esporozoos
Protophyta la ( "-planta como" autótrofa ) protophyta (algas unicelulares principalmente)
Moldea los moldes de lodo " fungoso " ( saprófito ) y moldes de agua.
Se ha considerado que algunos protistas, a veces llamados protistas ambiregnianos, son protozoos y algas u hongos (por ejemplo, mohos de limo y algas flageladas), y se han publicado nombres para ellos en ICN o en ICZN o en ambos . Conflictos como estos, por ejemplo, la clasificación dual de Euglenids y Dinobryons, que son mixotróficos, es un ejemplo de por qué se adoptó el reino Protista.
Estas subdivisiones tradicionales, basadas en gran parte en elementos comunes superficiales, han sido reemplazadas por clasificaciones basadas en filogenia (relación evolutiva entre organismos). Los análisis moleculares en la taxonomía moderna se han utilizado para redistribuir a los miembros anteriores de este grupo en phyla diversos y a veces distantemente relacionados. Por ejemplo, ahora se considera que los moldes de agua están estrechamente relacionados con organismos fotosintéticos como las algas pardas y las diatomeas, los mohos de limo se agrupan principalmente bajo amoebozoa y el propio amebozoa incluye solo un subconjunto del grupo "ameba" y un número significativo de antiguos ". Los géneros Amoeboid "se distribuyen entre Rhizarians y otros Phyla.
Sin embargo, los términos más antiguos todavía se usan como nombres informales para describir la morfología y la ecología de varios protistas. Por ejemplo, el término protozoos se usa para referirse a especies heterótrofas de protistas que no forman filamentos.
Clasificación
Clasificaciones históricas
Entre los pioneros en el estudio de los protistas, que Linnaeus ignoró casi a excepción de algunos géneros (p. Ej., Vorticella, Chaos, Volvox, Corallina, Conferva, Ulva, Chara, Fucus ) fueron Leeuwenhoek, OF Müller, CG Ehrenberg y Félix Dujardin. . Los primeros grupos utilizados para clasificar el organismo microscópico fueron los Animalcules y los Infusorios. En 1817, el naturalista alemán Georg August Goldfuss introdujo la palabra Protozoa para referirse a organismos como ciliados y corales. Después de la teoría celular de Schwann y Schleiden (1838-39), este grupo fue modificado en 1848 por Carl von Siebold para incluir únicamente organismos unicelulares de tipo animal, como foraminíferos y amebas. La categoría taxonómica formal Protoctista fue propuesto por primera vez a principios de la década de 1860 por John Hogg, quien argumentó que los protistas deberían incluir lo que él veía como formas unicelulares primitivas de plantas y animales. Él definió al Protoctista como un "cuarto reino de la naturaleza", además de los reinos tradicionales de plantas, animales y minerales. El reino de los minerales fue eliminado más tarde de la taxonomía en 1866 por Ernst Haeckel, dejando a las plantas, los animales y los protistas ( Protista ), definidos como un "reino de formas primitivas".
En 1938, Herbert Copeland resucitó la etiqueta de Hogg, argumentando que el término de Haeckel Protista incluidos los microbios anucleados, como las bacterias, que el término "Protoctista" (que significa literalmente "primeros seres establecidos") no lo hizo. En contraste, el término de Copeland incluyó eucariotas nucleados como diatomeas, algas verdes y hongos. Esta clasificación fue la base de la definición posterior de Whittaker de Fungi, Animalia, Plantae y Protista como los cuatro reinos de la vida. El reino Protista se modificó más tarde para separar procariotas en el reino separado de Monera, dejando a los protistas como un grupo de microorganismos eucariotas. Estos cinco reinos siguieron siendo la clasificación aceptada hasta el desarrollo de la filogenia molecular a fines del siglo XX, cuando se hizo evidente que ni los protistas ni la monera eran grupos únicos de organismos relacionados (no eran grupos monofiléticos).
Clasificaciones modernas
Los tecnólogos actuales no tratan a Protista como un taxón formal, pero el término "protista" todavía se usa comúnmente por conveniencia de dos maneras. La definición contemporánea más popular es una filogenética, que identifica un grupo parafilético: un protista es cualquier eucariota que no sea un animal, una planta (terrestre) o un hongo (verdadero); esta definición excluye muchos grupos unicelulares, como los microsporidios (hongos), muchos quitridiomicetos (hongos) y levaduras (hongos), y también un grupo no unicelular incluido en Protista en el pasado, el mixozoa (animal). Algunos sistematistas juzgan taxones parafiléticos aceptables, y usan a Protista en este sentido como un taxón formal (como se encuentra en algunos libros de texto secundarios, con fines pedagógicos).
La otra definición describe a los protistas principalmente por criterios funcionales o biológicos: los protistas son esencialmente aquellos eucariotas que nunca son multicelulares, que existen como células independientes, o si se presentan en colonias, no muestran diferenciación en los tejidos (pero la diferenciación celular vegetativa puede ocurrir restringida) a la reproducción sexual, morfología vegetativa alternativa y etapas quiescentes o resistentes, como quistes); esta definición excluye muchas algas marrones, multicelulares rojas y verdes, que pueden tener tejidos.
La taxonomía de los protistas todavía está cambiando. Las clasificaciones más recientes intentan presentar grupos monofiléticos basados en información morfológica (especialmente ultraestructural), bioquímica (quimiotaxonomía) y secuencia de ADN (investigación molecular). Sin embargo, a veces hay discordancias entre las investigaciones moleculares y morfológicas; estos se pueden categorizar como dos tipos: (i) una morfología, linajes múltiples (por ejemplo, convergencia morfológica, especies crípticas) y (ii) un linaje, morfologías múltiples (por ejemplo, plasticidad fenotípica, ciclos de vida múltiples).
Debido a que los protistas en su conjunto son parafiléticos, los nuevos sistemas a menudo se dividen o abandonan el reino, en lugar de tratar a los grupos protistas como líneas separadas de eucariotas. El esquema reciente de Adl et al. (2005) no reconoce los rangos formales (phylum, class, etc.) y en su lugar trata a los grupos como clados de organismos filogenéticamente relacionados. Esto tiene la intención de hacer que la clasificación sea más estable a largo plazo y más fácil de actualizar. Algunos de los grupos principales de protistas, que pueden tratarse como phyla, se enumeran en el taxobox, arriba a la derecha. Se cree que muchos son monofiléticos, aunque todavía hay incertidumbre. Por ejemplo, las excavaciones probablemente no sean monofiléticas y los cromalveolados probablemente solo sean monofiléticos si se excluyen las haptófitas y las criptomonas.
Metabolismo
La nutrición puede variar de acuerdo con el tipo de protista. La mayoría de las algas eucarióticas son autótrofas, pero los pigmentos se perdieron en algunos grupos. Otros protistas son heterótrofos y pueden presentar phagotrophy, osmotrophy, saprotrophy o parasitism. Algunos son mixotróficos. Algunos protistas que no tienen / perdieron cloroplastos / mitocondrias han entrado en una relación endosimbionte con otras bacterias / algas para reemplazar la funcionalidad faltante. Por ejemplo, Paramecium bursaria y Paulinella han capturado un alga verde ( Zoochlorella ) y una cianobacteria respectivamente que actúan como sustitutos del cloroplasto. Mientras tanto, un prototipo, Mixotricha paradoxa que ha perdido sus mitocondrias usa bacterias endosimbiontes como mitocondrias y bacterias ectosímbionicas similares a los pelos (Treponema spirochetes ) para la locomoción.
Muchos protistas son flagelados, por ejemplo, y la alimentación por filtración puede tener lugar donde los flagelados encuentran presas. Otros protistas pueden engullir bacterias y otras partículas de alimentos, extendiendo su membrana celular a su alrededor para formar una vacuola de alimentos y digerirlos internamente en un proceso denominado fagocitosis.
| Tipo nutricional | Fuente de energía | Fuente de carbono | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Fotoautótrofos | Luz de sol | Compuestos orgánicos o fijación de carbono | La mayoría de las algas |
| Chemoheterotrophs | Compuestos orgánicos | Compuestos orgánicos | Apicomplexa, Trypanosomas o Amebas |
Reproducción
Algunos protistas se reproducen sexualmente usando gametos, mientras que otros se reproducen asexualmente mediante fisión binaria.
Algunas especies, por ejemplo Plasmodium falciparum , tienen ciclos de vida extremadamente complejos que involucran múltiples formas del organismo, algunas de las cuales se reproducen sexualmente y otras asexualmente. Sin embargo, no está claro con qué frecuencia la reproducción sexual causa el intercambio genético entre diferentes cepas de Plasmodium en la naturaleza y la mayoría de las poblaciones de protistas parásitos pueden ser líneas clonales que rara vez intercambian genes con otros miembros de su especie.
Los eucariotes surgieron en la evolución hace más de 1.5 billones de años. Los primeros eucariotas eran probablemente protistas. Aunque la reproducción sexual está muy extendida entre los eucariotas existentes, parecía poco probable hasta hace poco, que el sexo pudiera ser una característica primordial y fundamental de los eucariotas. Una razón principal de este punto de vista fue que el sexo parecía faltar en ciertos protistas patógenos cuyos antepasados se bifurcaron temprano del árbol genealógico eucariótico. Sin embargo, ahora se sabe que varios de estos protistas son capaces de tener meiosis y, por lo tanto, de tener capacidad para la reproducción sexual. Por ejemplo, el parásito intestinal común Giardia lamblia alguna vez se consideró descendiente de un linaje protista que era anterior a la aparición de la meiosis y el sexo. Sin embargo, G. lamblia Recientemente se descubrió que tiene un conjunto básico de genes que funcionan en la meiosis y que están ampliamente presentes entre los eucariotas sexuales. Estos resultados sugieren que G. lamblia es capaz de meiosis y, por lo tanto, de reproducción sexual. Además, también se encontró evidencia directa de recombinación meiótica, indicativa de sexo, en G. lamblia .
Se ha demostrado que los protistas parásitos patógenos del género Leishmania son capaces de tener un ciclo sexual en el vector de invertebrados, comparado con la meiosis realizada en los tripanosomas.
No se conoce que Trichomonas vaginalis, un protista parásito, sufra meiosis, pero cuando Malik et al. probaron 29 genes que funcionan en meiosis, encontraron 27 presentes, incluidos 8 de 9 genes específicos para la meiosis en eucariotas modelo. Estos hallazgos sugieren que T. vaginalis puede ser capaz de meiosis. Dado que 21 de los 29 genes meióticos también estaban presentes en G. lamblia, parece que la mayoría de estos genes meióticos probablemente estaban presentes en un ancestro común de T. vaginalis y G. lamblia . Estas dos especies son descendientes de linajes protistas que son altamente divergentes entre eucariotas, lo que lleva a Malik et al. sugerir que estos genes meióticos probablemente estaban presentes en un ancestro común de todos los eucariotas.
Basado en un análisis filogenético, Dacks y Roger propusieron que el sexo facultativo estaba presente en el ancestro común de todos los eucariotas.
Esta visión fue respaldada por un estudio de amebas realizado por Lahr et al. Las amebas generalmente han sido consideradas como protistas asexuales. Sin embargo, estos autores describen evidencia de que la mayoría de los linajes ameboides son antiguamente sexuales, y que la mayoría de los grupos asexuales probablemente surgieron recientemente e independientemente. Los primeros investigadores (por ejemplo, Calkins) han interpretado los fenómenos relacionados con la cromidiosis (gránulos de cromatina libres en el citoplasma) en organismos ameboides como la reproducción sexual.
Los protistas generalmente se reproducen asexualmente bajo condiciones ambientales favorables, pero tienden a reproducirse sexualmente en condiciones estresantes, como la inanición o el choque térmico. El estrés oxidativo, que se asocia con la producción de especies reactivas de oxígeno que conducen al daño del ADN, también parece ser un factor importante en la inducción del sexo en los protistas.
Algunos patógenos Protist encuentran comúnmente tales como Toxoplasma gondii son capaces de infectar y de someterse a la reproducción asexual en una amplia variedad de animales - que actúan como secundario o intermedio anfitrión - pero pueden someterse a la reproducción sexual sólo en el primario o definitivo de acogida (por ejemplo: félidos tales como gatos domésticos en este caso).
Ecología
Los Protists de vida libre ocupan casi cualquier ambiente que contenga agua líquida. Muchos protistas, como las algas, son fotosintéticos y son productores primarios vitales en los ecosistemas, particularmente en el océano como parte del plancton. Los protistas constituyen una gran parte de la biomasa tanto en ambientes marinos como terrestres.
Otros protistas incluyen especies patógenas como el cinetoplasto Trypanosoma brucei , que causa la enfermedad del sueño y especies del apicomplexano Plasmodium que causan la malaria.
Parasitismo: papel como patógenos
Algunos protistas son parásitos significativos de los animales (por ejemplo, cinco especies del género parasitario Plasmodium causan malaria en los seres humanos y muchos otros causan enfermedades similares en otros vertebrados), las plantas (el oomycete Phytophthora infestans causa tizón tardío en las papas) o incluso de otros protistas. Los patógenos protistas comparten muchas vías metabólicas con sus huéspedes eucarióticos. Esto hace que el desarrollo de objetivos terapéuticos sea extremadamente difícil: un fármaco que daña a un parásito protista también puede dañar a su huésped animal / vegetal. Una comprensión más profunda de la biología protista puede permitir que estas enfermedades se traten de manera más eficiente. Por ejemplo, el apicoplast (un cloroplasto no fotosintético pero esencial para llevar a cabo funciones importantes distintas de la fotosíntesis) presente en apicomplexans proporciona un objetivo atractivo para tratar enfermedades causadas por patógenos peligrosos tales como el plasmodio.
Documentos recientes han propuesto el uso de virus para tratar infecciones causadas por protozoos.
Investigadores del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) se están aprovechando de los protistas como patógenos para controlar las poblaciones de hormigas rojas de fuego importadas ( Solenopsis invicta ) en Argentina. Los protistas productores de esporas como Kneallhazia solenopsae (reconocido como un clado hermano o el pariente más cercano al reino de los hongos en la actualidad) pueden reducir las poblaciones de hormigas rojas de fuego en un 53-100%. Los investigadores también han podido infectar los parasitoides de la hormiga phorid con el protista sin dañar a las moscas. Esto convierte a las moscas en un vector que puede diseminar el prototipo patógeno entre las colonias de hormigas rojas de fuego.
Registro fósil
Muchos protistas no tienen partes duras ni esporas resistentes, y sus fósiles son extremadamente raros o desconocidos. Ejemplos de tales grupos incluyen los apicomplexanos, la mayoría de los ciliados, algunas algas verdes (Klebsormidiales), choanoflagelados, oomicetos, algas pardas, algas verde-amarillas, excavaciones (por ejemplo, euglenidos). Algunos de estos se han encontrado preservados en ámbar (resina de árbol fosilizado) o bajo condiciones inusuales (por ejemplo, Paleoleishmania , un kinetoplastid).
Otros son relativamente comunes en el registro fósil, como las diatomeas, algas doradas, haptófitos (coccolitos), silicoflagelados, tintinnidos (ciliados), dinoflagelados, algas verdes, algas rojas, heliozoos, radiolarios, foraminíferos, ebriidos y amibas testadas (euglífidos, arceáceos) ) Algunos incluso se usan como indicadores paleoecológicos para reconstruir ambientes antiguos.
Más probables fósiles de eucariotas comienzan a aparecer hace unos 1.800 millones de años, los acritarcos, fósiles esféricos de probables protistas de algas. Otro posible representante de los primeros eucariotas fósiles es el Gabonionta.
Obtenido de: https://en.wikipedia.org/wiki/Organism