ประวัติศาสตร์โปรโตซัวสาขาการศึกษาและตัวอย่างการวิจัย

protozoología เป็นสาขาสัตววิทยาที่ศึกษาโปรโตซัวซึ่งเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเคลื่อนที่และ heterotrophic นิรุกติศาสตร์ของคำนั้นมาจากคำภาษากรีก โปรโต (ก่อน) และ สวนสัตว์ (สัตว์) Euglena, Paramecium และ Amiba เป็นจุลินทรีย์ที่รู้จักกันอย่างกว้างขวางโดยศึกษาจากโปรโตซัว.

การกำหนดโปรโตซัววิทยาเป็นงานที่ซับซ้อนเนื่องจากคำจำกัดความของการศึกษาสาขาความรู้เช่นโปรโตซัวเป็นหัวข้อที่ถกเถียงกันมาตั้งแต่กำเนิด.

ประวัติความเป็นมาของระเบียบวินัยนี้ย้อนกลับไปในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่สิบเจ็ดเมื่อโลกกล้องจุลทรรศน์เริ่มมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ด้วยการประดิษฐ์เครื่องมือทางแสงชิ้นแรก.

โปรโตซัวถือเป็นวิทยาศาสตร์แบบผสมผสานซึ่งเน้นการวิจัยขั้นพื้นฐานในด้านอนุกรมวิธานระบบวิวัฒนาการวิวัฒนาการสรีรวิทยานิเวศวิทยาชีววิทยาโมเลกุลอณูชีววิทยาเซลล์ชีววิทยาและอื่น ๆ.

ในขณะที่การโต้เถียงเกี่ยวกับคำจำกัดความของกลุ่มยังคงดำเนินต่อไปการวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ยังคงดำเนินต่อไปเพื่อแก้ไขปัญหาเก่าที่ให้เหตุผลในการจำแนกประเภท ดังนั้นประเด็นที่มีความเกี่ยวข้องสูงในปัจจุบันจึงได้รับการแก้ไขเช่นการสำรวจน้ำมันหรือการบำบัดทางชีวภาพ.

ดัชนี

• 1 ประวัติ
  • 1.1 ข้อสังเกตและคำอธิบายแรก
  • 1.2 Protozoology เป็นวินัย
  • 1.3 โปรโตซัวในการจำแนกประเภทแรก
  • 1.4 การจำแนกประเภทในศตวรรษที่ 21
• 2 สาขาการศึกษา
  • 2.1 โปรโตซัวเป็นเป้าหมายของการศึกษา
  • 2.2 แบบจำลองระบบ
  • 2.3 การศึกษาขั้นพื้นฐาน
  • 2.4 การศึกษาประยุกต์
• 3 ตัวอย่างการวิจัยล่าสุด
  • 3.1 ความหลากหลายของโปรโตซัวในป่าเขตร้อน
  • 3.2 ปรสิตโปรโตซัวไวรัสในมนุษย์
• 4 อ้างอิง

ประวัติศาสตร์

ข้อสังเกตและคำอธิบายแรก

การสังเกตและคำอธิบายของโปรโตซัวครั้งแรกนั้นเกิดจากนักธรรมชาติวิทยาชาวเนเธอร์แลนด์เอแวนแวนลูเวนเฮกผู้สร้างกล้องจุลทรรศน์ง่าย ๆ เพื่อสังเกตโลกธรรมชาติในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 17.

คำอธิบายอย่างเป็นระบบครั้งแรกของสิ่งมีชีวิตโปรโตซัวถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์ก O. F. Müllerในปี 1786.

ในปี 1818, Georg Goldfuss เสนอคำว่า protozoario เพื่อจัดกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวที่พิจารณาโดยเขาว่าเป็น primigenios.

ในปี 1841 การศึกษาของ Dujardin เกี่ยวกับ sarcoda (ต่อมารู้จักกันในชื่อ protoplasma) อนุญาตให้ตีความโครงสร้างของเซลล์ซึ่งภายหลังอำนวยความสะดวกในการทำความเข้าใจว่าโปรโตซัวเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว.

ระหว่างปี ค.ศ. 1880 และ ค.ศ. 1889 อ็อตโตBütschliตีพิมพ์หนังสือสามเล่มในโปรโตซัวซึ่งทำให้เขามีคุณสมบัติของสถาปนิกของโปรโตซัวโดยให้โครงสร้างแก่โปรโตซัวที่ทันสมัย.

โปรโตซัวเป็นระเบียบวินัย

ในช่วงกลางศตวรรษที่สิบเก้าเหตุการณ์สำคัญถูกจัดขึ้นในประวัติศาสตร์ของโปรโตซัวที่ให้การยอมรับและศักดิ์ศรีในสาขาสัตววิทยานี้.

ในปี 1947 วารสารโปรโตซัววิทยาครั้งแรกก่อตั้งขึ้นที่ Jena ประเทศเยอรมนี Archiv für Protistenkunde ในปีเดียวกันนั้นสมาคม Protozoology Society ก็เกิดในเมืองชิคาโกสหรัฐอเมริกา เหตุการณ์สำคัญอีกประการหนึ่งคือการตระหนักถึงการประชุมสภาคองเกรสนานาชาติครั้งแรกที่จัดขึ้นในกรุงปรากประเทศเชโกสโลวะเกียในปี 2504.

การปรับปรุงกล้องจุลทรรศน์ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 เพิ่มจำนวนของจุลินทรีย์ที่รู้จักและอนุญาตให้ขยายความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้.

การสร้างการกระจายและการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในช่วงกลางศตวรรษที่ยี่สิบทำให้เกิดความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการศึกษาอนุกรมวิธานระบบเชิงสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาของโปรโตซัว.

โปรโตซัวในการจำแนกประเภทแรก

การจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิตในส่วนของนักปรัชญาของกรีกโบราณไม่ได้รวมอยู่ในสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์ เทคโนโลยีและความก้าวหน้าของความรู้ส่งผลให้เกิดข้อเสนอการจำแนกประเภทที่แปลกใหม่มากขึ้นหลังจากการค้นหาอย่างต่อเนื่องเพื่อการจำแนกตามธรรมชาติ.

ในปี 1860 Hogg เสนออาณาจักร Protoctist เพื่อจัดกลุ่มพืชและสัตว์ดั้งเดิม ต่อมา Haeckel (2409) เสนออาณาจักร Protista กลุ่มเซลล์สิ่งมีชีวิต. 

2481 ใน H.F โคปแลนด์เสนอการใช้สี่ก๊ก: Monera, Protista, Plantae และ Animalia อาณาจักร Monera จัดกลุ่มไซยาโนแบคทีเรียและแบคทีเรียที่ Haeckel รวมอยู่ใน Protista การจัดกลุ่มใหม่นี้ขึ้นอยู่กับตัวละครที่เป็นนิวคลีเอตที่ค้นพบโดย Chatton.

จากการจำแนกประเภทของ Coperland, R.H. Whittaker แยกเห็ดออกจาก Protista และสร้างอาณาจักร Fungi ขึ้นเพื่อจัดหมวดหมู่แบบดั้งเดิมของห้าก๊ก.

Woese ในปี 1977 ได้รับการยอมรับเพียงสามสายเลือดวิวัฒนาการ: Archaea, แบคทีเรียและ Eukarya ต่อมา Mayr ในปี 1990 ได้เสนอโดเมน Prokaryota และ Eukaryota.

Margulis และ Schwartz ในปี 1998 ได้แนะนำระบบห้าราชอาณาจักรใหม่พร้อมกับสองอาณาจักรที่ยอดเยี่ยม.

การจำแนกประเภทในศตวรรษที่ 21

ในช่วงศตวรรษที่ 21 ข้อเสนอใหม่สำหรับการจำแนกประเภทของสิ่งมีชีวิตได้เกิดขึ้นในการค้นหาอย่างไม่หยุดยั้งเพื่อหาสายวิวัฒนาการจากความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการ.

ผลลัพธ์ของโครงการที่ชื่อว่า System of the Catalog of Life (2015) สนับสนุนข้อเสนอของซุปเปอร์ซุปเปอร์สองรายการ: Prokariota และ Eukaryota ใน superreino แรกพวกเขารวมถึงอาณาจักร Archaea และแบคทีเรีย ในช่วงที่สองพวกเขารวมถึงอาณาจักร Protista, Chromista, Fungi, Plantae และ Animalia.

ในการจำแนกประเภทนี้โปรโตซัวเป็นบรรพบุรุษร่วมกันของยูคาริโอตทั้งหมดและไม่เพียง แต่สัตว์ตามที่ระบุไว้เดิม.

สาขาวิชา

โปรโตซัวเป็นวัตถุของการศึกษา

โปรโตซัวเป็นสิ่งมีชีวิตยูคาริโอต พวกมันถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์เดียวที่มีนิวเคลียสที่แตกต่างที่ทำหน้าที่ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์.

ขนาดเฉลี่ยของมันสามารถเปลี่ยนแปลงได้จาก 2 หรือ 3 ไมครอนถึง 250 ไมครอน อย่างไรก็ตาม, Spirostomun, โปรโตซัวแบบ ciliated สามารถเข้าถึง 3 มม. และ Porospora gigantea, Sporozoon สามารถวัดความยาว 16 มม.

โพรโทซัวส่วนใหญ่เป็น heterotrophs ความสามารถในการ fagotrophs ล่าหรือ detritivores ข้อยกเว้นที่สำคัญคือ Euglenophyceae ซึ่งเป็นโปรโตซัวสังเคราะห์แสงเพียงอย่างเดียวที่ได้รับคลอโรพลาสต์จากสาหร่ายสีเขียวที่จับและขับออกมา.

การสืบพันธุ์ของมันส่วนใหญ่เป็นเพศโดยผ่านฟิชชันแบบไบนารีหรือหลายฟิชชัน อย่างไรก็ตามชนกลุ่มน้อยมีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศโดย singamia หรือ autogamy (ฟิวชั่นของ gametes haploid) หรือโดยการแลกเปลี่ยนของสารพันธุกรรม (ผันคำกริยา).

พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวได้ซึ่งมีอวัยวะของการเคลื่อนไหวเช่น flagella, cilia หรือ pseudopodia พวกมันยังสามารถเคลื่อนที่ผ่านการเคลื่อนไหวของ ameboidal ซึ่งเป็นแบบฉบับของเซลล์ที่ทำได้โดยการหดตัวและคลายตัวที่เหมือนกัน.

พวกมันกระจายอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ชื้นบนโลก ตัวอย่างเช่นเราสามารถพบพวกมันท่ามกลางเม็ดทรายบนชายหาดในแม่น้ำทะเลท่อระบายน้ำน้ำพุในใบไม้ของป่าในลำไส้ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและกระดูกสันหลังหรือในเลือดของมนุษย์.

พวกเขาสามารถเอาตัวรอดจากการขาดความชุ่มชื้น พวกเขามีโครงสร้างความต้านทานที่อนุญาตให้พวกเขากลายเป็นพันกันจนกว่าพวกเขาจะกลับมาสัมผัสกับสื่อน้ำ.

พวกเขาสามารถมีชีวิตอิสระหรือรักษาความสัมพันธ์ทางชีวภาพกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เช่น commensalism, Mutism หรือ parasitism ปรสิตเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดโรคในพืชสัตว์และมนุษย์.

ระบบจำลอง

Protozoa เหมาะอย่างยิ่งสำหรับรูปแบบการศึกษาที่ช่วยให้เราสามารถตอบคำถามต่าง ๆ ทางชีววิทยา คุณลักษณะบางอย่างที่ทำให้มีประโยชน์คือ: เวลาสั้น ๆ ในการสร้าง, ความหลากหลายของคุณสมบัติพื้นฐานและวัฏจักรชีวิต, การกระจายทางภูมิศาสตร์ทั่วไปและพันธุศาสตร์ที่จัดการได้.

การศึกษาขั้นพื้นฐาน

โปรโตซัวครอบคลุมการศึกษาประวัติศาสตร์ธรรมชาติของโปรโตซัว ซึ่งรวมถึงความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างอนุกรมวิธานพฤติกรรมวงจรชีวิตและสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้. 

การศึกษาระบบนิเวศพื้นฐานเกี่ยวกับโปรโตซัวครอบคลุมพลวัตภายในบุคคลของสายพันธุ์เดียวกันและระหว่างบุคคลของสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน หลังมีความเกี่ยวข้องพิเศษเนื่องจากการมีอยู่ของโปรโตซัวปรสิต.

การศึกษาประยุกต์

โปรโตซัวระบุถึงส่วนสำคัญของการวิจัยประยุกต์ในสาขาต่างๆเช่นยา, สัตวแพทยศาสตร์, ปิโตรเคมี, เทคโนโลยีชีวภาพและอื่น ๆ ที่น่าสนใจต่อมนุษยชาติ.

โปรโตซัวศึกษาโปรโตซัวเป็นสาเหตุของโรคในมนุษย์สัตว์และพืช ดังนั้นจึงซ้อนทับกับโปรโตซัวพื้นฐานในการศึกษาประวัติศาสตร์ธรรมชาติของโปรโตซัวปรสิต.

ศึกษาโรคด้วยตนเองผ่านความรู้เกี่ยวกับกลไกการล่าอาณานิคมของปรสิตในครอบครัวที่มีสุขภาพดีกระบวนการติดเชื้อการวินิจฉัยการรักษาและการป้องกันโรคเหล่านี้.

ในสาขาปิโตรเคมีการศึกษาโปรโตซัวมีประโยชน์ในการสำรวจน้ำมัน การระบุว่ามีบางสายพันธุ์สามารถทำให้เกิดแสงสว่างบนน้ำมันในชั้นสำรวจได้.

ในทำนองเดียวกันองค์ประกอบของโปรโตซัวสามารถเป็นตัวบ่งชี้สถานะของการฟื้นตัวของระบบนิเวศหลังจากเหตุการณ์น้ำมันรั่วไหล.

ในทางกลับกันการจัดการประชากรโปรโตซัวสามารถช่วยในการฟื้นฟูแหล่งน้ำและดินที่ปนเปื้อน ความสามารถของโปรโตซัวในการดูดซับอนุภาคของแข็งช่วยเร่งการย่อยสลายของเสียที่เป็นพิษและสารอันตราย.

ตัวอย่างงานวิจัยล่าสุด

ความหลากหลายของโปรโตซัวในป่าเขตร้อน

เป็นที่ทราบกันดีว่าป่าเขตร้อนมีพันธุ์พืชและสัตว์หลากหลายชนิด.

ระหว่างปี 2560 มาเฮและผู้ทำงานร่วมกันตีพิมพ์ผลงานวิจัยที่มุ่งค้นหาความหลากหลายของจุลินทรีย์ในป่าที่อาศัยอยู่ในระดับจุลินทรีย์.

โครงการได้รับการพัฒนาในป่าของคอสตาริกาปานามาและเอกวาดอร์ที่พวกเขาเอาตัวอย่างของดอกไม้และเถาวัลย์ตกลงบนพื้น ผลการศึกษาพบว่าโปรโตซัวมีความหลากหลายมากกว่าจุลินทรีย์ในป่า.

โปรโตซัวไวรัสปรสิตในมนุษย์

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างปรสิตและโฮสต์ของพวกเขาได้รับความสนใจอย่างมากจากโปรโตซัวแพทย์ อย่างไรก็ตามมีปฏิสัมพันธ์ใหม่ที่ค้นพบซึ่งทำให้ระบบการศึกษามีความซับซ้อนและมีความต้องการการวิจัยมากยิ่งขึ้น.

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Grybchuk et al. (2017) ตีพิมพ์ผลงานที่ระบุไวรัสหลายตัวของครอบครัว Totiviridae ที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของการเกิดโรคของโปรโตซัวในกลุ่ม trypanosomes ที่เชื่อมโยงกับปรสิตมนุษย์ Leishmania.

ผลลัพธ์แสดงไวรัสหลายตัวที่ไม่ได้ระบุไว้ก่อนหน้านี้ พวกเขายังนำเสนอข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดความหลากหลายและการแพร่กระจายของไวรัสในกลุ่มผู้ประท้วง.

การอ้างอิง

1. Beltran, E. (1941) Felix Dujardin และ "histoire naturelle des zoophytes ของเขา Infusoires ", 1841. Rev. Soc. Mex ชี่ Nat., II. (2 - 3): 221-232, 1941.
2. Beltrán, E. 1979. บันทึกประวัติศาสตร์โปรโตซัววี V. การเกิดใหม่ของโปรโตซัวเจ็ดเจ็ดทศวรรษที่อุดมสมบูรณ์: 2484-2519 Mex ชี่ Cienc และ Tec. หมายเลข 5: 91-114.
3. Corliss, J.O. (1989) โปรโตซูนและเซลล์: ภาพรวมโดยย่อของศตวรรษที่ยี่สิบ วารสารประวัติศาสตร์ชีววิทยาปีที่ 22 ฉบับที่ 2 หน้า 307-323.
4. Grybchuk, D และผู้ทำงานร่วมกัน (2017) การค้นพบไวรัสและความหลากหลายในโปรโตซัว trypanosomatid โดยมุ่งเน้นที่ญาติของปรสิตมนุษย์ Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. และ Lazcano, A. วิธีธรรมชาติของการจำแนกและอักขระเปรียบเทียบสากล ใน: Contreras-Ramos, A. , Cuevas-Cardona, M.C. , Goyenechea, I. และ Iturbe U. , (บรรณาธิการ) ระบบฐานความรู้ของความหลากหลายทางชีวภาพ มหาวิทยาลัยอิสระแห่งรัฐอีดัลโก, 2007. ปาชูกา, อีดัลโก, México.
6. Leadbeater, B.S.C. และ McCready, S.M.M. The fagellates: มุมมองทางประวัติศาสตร์ แก้ไขโดย Barry S. C. Leadbeater, John C. Green Flagellates: ความสามัคคีความหลากหลายและวิวัฒนาการ.
7. Mahé, F. และผู้ทำงานร่วมกัน (2017) ปรสิตครองชุมชนโปรโมเตอร์ไฮเปอร์ไดเวอร์ดินในป่าฝนเขตร้อน นิเวศวิทยาธรรมชาติและวิวัฒนาการ 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, D.J.G, J.L. Olivares และ J. Arece (2010) วิวัฒนาการของโปรโตซัว สาธุคุณ Salud Anim ปีที่ 32 ฉบับที่ 2: 118-120.
9. Rothschild, L.J. (2004) หมายเหตุเบื้องต้น: Protozoology (Protistology) ที่รุ่งอรุณแห่งศตวรรษที่ 21 วารสารจุลชีววิทยายูคาริโอต 51 (1).