تاريخ علم البروتولوجي ، مجال الدراسة والأمثلة البحثية

ال protozoología هو فرع من علم الحيوان الذي يدرس البروتوزوا ، وهي مجموعة متعددة وغير متجانسة من الكائنات أحادية الخلية ومتحولة وغير متجانسة. اشتقاق المصطلح يأتي من الكلمات اليونانية بروتو (أولا) و حديقة الحيوانات (الحيوان). Euglena ، Paramecium و Amiba هي أجناس من الكائنات الحية الدقيقة المعروفة على نطاق واسع ، والتي درستها علم البروتوزولولوجيا.

يعتبر تعريف البروتوزولوجي مهمة معقدة ، لأن تعريف موضوع دراسة هذا الفرع من المعرفة ، أي البروتوزوا ، كان موضوعًا مثيرًا للجدل منذ نشأته..

يعود تاريخ هذا التخصص إلى النصف الثاني من القرن السابع عشر ، عندما بدأ العالم المجهري في الظهور للعين البشرية ، وذلك بفضل اختراع الأجهزة البصرية الأولى.

يعتبر علم البروتوزولوجي علمًا متكاملًا ، والذي يعالج البحث الأساسي في مجالات التصنيف ، والنظاميات ، والتطور ، وعلم وظائف الأعضاء ، والبيئة ، والبيولوجيا الجزيئية ، وبيولوجيا الخلية ، وغيرها..

بينما يستمر الجدل حول تعريف المجموعة ، تستمر الأبحاث الحديثة في معالجة القضايا القديمة التي توفر الأساس المنطقي للتصنيف. وبالتالي ، تتم معالجة القضايا ذات الأهمية العالية في الوقت الحاضر ، مثل التنقيب عن النفط أو المعالجة البيولوجية.

مؤشر

• 1 التاريخ
  • 1.1 الملاحظات الأولى والأوصاف
  • 1.2 البروتوزولوجيا كنظام
  • 1.3 البروتوزوا في التصنيفات الأولى
  • 1.4 التصنيفات في القرن الحادي والعشرين
• 2 مجالات الدراسة
  • 2.1 البروتوزوا ككائن للدراسة
  • 2.2 نظم النموذج
  • 2.3 الدراسات الأساسية
  • 2.4 الدراسات التطبيقية
• 3 أمثلة على البحوث الحديثة
  • 3.1 تنوع البروتوزوا في الغابات الاستوائية
  • 3.2 فيروس الطفيلي الأول في البشر
• 4 المراجع

تاريخ

الملاحظات الأولى والأوصاف

تنسب الملاحظات والأوصاف الأولى للبروتوزوا إلى عالم الطبيعة الهولندي أ. فان لوينهويك ، الذي بنى مجاهر بسيطة لمراقبة العالم الطبيعي خلال النصف الثاني من القرن السابع عشر..

تم وضع أول وصف منهجي للكائنات الأولية من قبل العالم الدنماركي O. F. Müller ، في عام 1786.

في عام 1818 ، اقترح جورج جولدفوس مصطلح protozoario لتجميع الكائنات أحادية الخلية التي يعتبرها بريمنيوس.

في عام 1841 ، سمحت دراسات دوجاردين حول الساركودا (التي عرفت فيما بعد باسم البروتوبلازما) بتفسير التركيب الخلوي ، مما سهل فيما بعد فهم أن البروتوزوا هي كائنات أحادية الخلية.

بين عامي 1880 و 1889 نشر أوتو بوتشلي ثلاثة مجلدات على البروتوزوا والتي جعلته يستحق مؤهلات مهندس علم البروتوزولوجي ، من خلال إعطاء هيكل لعلم البروتوزولولوجيا الحديث.

علم البروتوزولوجي كنظام

في منتصف القرن التاسع عشر ، عقدت أحداث مهمة في تاريخ علم الحيوان والتي أعطت التقدير والهيبة لهذا الفرع من علم الحيوان.

في عام 1947 تأسست أول مجلة أولية في يينا بألمانيا. Archiv für Protistenkunde. في نفس العام ولدت جمعية علم البروتوزولوجي في مدينة شيكاغو بالولايات المتحدة الأمريكية. كان الحدث المهم الآخر هو تحقيق المؤتمر الدولي الأول لعلم الأوليات في براغ ، تشيكوسلوفاكيا ، في عام 1961.

أدى تحسين المجاهر ، في بداية القرن العشرين ، إلى زيادة عدد الكائنات الحية الدقيقة المعروفة والسماح لها بتوسيع المعرفة حول هذه المجموعة من الكائنات الحية.

أدى إنشاء وتنويع وتوسيع استخدام المجاهر الإلكترونية في منتصف القرن العشرين ، إلى إحراز تقدم كبير في دراسة التصنيف ، والنظاميات ، والتشكل وعلم وظائف الأعضاء للبروتوزوا.

البروتوزوا في التصنيفات الأولى

لم تشمل تصنيفات الكائنات الحية من جانب فلاسفة اليونان القديمة الكائنات الحية المجهرية. أدت التقنيات والتقدم المعرفي إلى تقديم مقترحات تصنيفية جديدة بشكل متزايد ، بعد البحث المستمر عن التصنيف الطبيعي.

في عام 1860 ، اقترح هوغ على مملكة البروتكت أن تجمع النباتات والحيوانات البدائية. اقترح هيجل في وقت لاحق (1866) على مملكة بروتيستا لتجميع الكائنات أحادية الخلية. 

في عام 1938 ، هـ. اقترحت كوبلاند استخدام أربع ممالك: مونيرا ، وبروتيستا ، بلانتاي ، أنيماليا. تضم مملكة Monera مملكة البكتيريا الزرقاء والبكتيريا التي تم تضمينها بواسطة هيكل في البروتستا. استندت عملية إعادة التجميع هذه إلى شخصيتها غير المستقرة ، التي اكتشفها تشاتون.

بناءً على تصنيف Coperland، R.H. فصل ويتاكر الفطر عن بروتيستا وأنشأ مملكة الفطريات ، مؤسسًا التصنيف التقليدي لخمس ممالك.

Woese ، في عام 1977 ، لم يعترف سوى ثلاثة سلالات تطورية: الأركيا والبكتيريا و Eukarya. في وقت لاحق ، اقترح ماير في عام 1990 نطاقات بروكاريوتا وإوكاريوتا.

أعاد مارغوليس وشوارتز ، في عام 1998 ، تطبيق نظام المملكة الخمس ، مع اثنين من العوالم الفائقة.

التصنيفات في القرن الحادي والعشرين

خلال القرن الحادي والعشرين ، ظهرت مقترحات جديدة لتصنيف الكائنات الحية في البحث الدؤوب عن نسالة قائمة على العلاقات التطورية.

تدعم نتائج مشروع يسمى System of the Catalog of Life (2015) اقتراح اثنين من superreinos: Prokariota و Eukaryota. في superreino الأولى أنها تشمل الممالك Archaea والبكتيريا. في الثانية تشمل الممالك Protista و Chromista و Fungi و Plantae و Animalia.

في هذا التصنيف ، البروتوزوا هي سلف مشترك لجميع حقيقيات النوى ، وليس فقط للحيوانات ، كما ذكر في الأصل.

مجالات الدراسة

البروتوزوا ككائن للدراسة

البروتوزوا هي كائنات حقيقية النواة. تتشكل من خلية واحدة ذات نواة متباينة تؤدي جميع وظائف الكائن الحي الكامل.

يمكن أن يتراوح متوسط ​​حجمها من 2 أو 3 ميكرون إلى 250 ميكرون في الطول. لكن, Spirostomun, أ protozoan ciliated ، يمكن أن تصل إلى 3 ملم و Porospora gigantea, sporozoon ، يمكن قياس 16 ملم في الطول.

البروتوزوا عبارة عن تغاير بشكل رئيسي ، وتكون قادرة على أن تكون متوهجة أو مفترسة أو مخلفات. الاستثناء المهم هو Euglenophyceae ، البروتوزوا الضوئي الوحيد الذي يحصل على البلاستيدات الخضراء من الطحالب الخضراء المأسورة والمفرومة.

استنساخه هو أساسا من خلال الانشطار الثنائي أو الانشطار المتعدد. ومع ذلك ، تمتلك أقلية التكاثر الجنسي من قِبل سينغاميا أو الزوجة الزوجية (اندماج الأمشاج الفردية) ، أو عن طريق تبادل المواد الجينية (الاقتران).

هي كائنات متحركة ، لها أعضاء في الحركة مثل فلاجيليا أو أهداب أو كاذبة. يمكنهم أيضًا التحرك من خلال حركات أميبية ، نموذجية للخلية ، تتحقق عن طريق التقلص والاسترخاء.

يتم توزيعها في جميع البيئات الرطبة على الأرض. على سبيل المثال ، يمكن أن نجدها بين حبيبات الرمل على الشاطئ أو في الأنهار أو البحار أو المجاري أو الينابيع أو في فضلات الغابات أو في أمعاء اللافقاريات والفقاريات أو في دم البشر..

انهم قادرون على البقاء على قيد الحياة نقص الرطوبة. لديهم هياكل مقاومة تسمح لهم بالتشابك حتى يعودوا إلى الاتصال بالوسيط المائي.

يمكن أن تكون خالية من الحياة أو الحفاظ على علاقات تكافلية مع الأنواع الأخرى مثل التبادلية ، المتبادلة أو التطفل. الطفيليات هي العوامل المسببة للأمراض في النباتات والحيوانات والبشر.

نظم النموذج

البروتوزوا مثالية لنماذج الدراسة التي تسمح لنا بمعالجة مختلف الأسئلة في علم الأحياء. بعض الخصائص التي تجعلها مفيدة: أوقات الأجيال القصيرة ، التنوع الكبير في الخصائص الأساسية ودورات الحياة ، التوزيع الجغرافي المعمم وعلم الوراثة القابل للإدارة.

الدراسات الأساسية

يشمل علم البروتوزولوجي دراسة التاريخ الطبيعي للبروتوزوا. وهذا يشمل المعرفة حول هيكل وتصنيف والسلوك ودورات الحياة وعلم وظائف الأعضاء من هذه الكائنات. 

تشمل الدراسات البيئية الأساسية على البروتوزوا ديناميات الأفراد من نفس النوع وبين الأفراد من الأنواع المختلفة. هذا الأخير له أهمية خاصة بسبب وجود البروتوزوا الطفيلية.

الدراسات التطبيقية

يتناول علم البروتوزولوجي مجالات مهمة من البحوث التطبيقية في مجالات متنوعة مثل الطب والعلوم البيطرية والبتروكيماويات والتكنولوجيا الحيوية والعديد من المجالات الأخرى التي تهم البشرية.

يدرس علم البروتوزوا البروتوزوا كعوامل مسببة للأمراض في البشر والحيوانات والنباتات. وبالتالي ، فإنه يتداخل مع protozoology الأساسية في دراسة التاريخ الطبيعي للطفيليات الطفيلية.

دراسة الأمراض بأنفسهم من خلال معرفة آليات استعمار الطفيليات في العوائل الصحية والعمليات المعدية والتشخيص والعلاج والوقاية من هذه الأمراض.

في مجال البتروكيماويات ، تعتبر دراسة البروتوزوا مفيدة في التنقيب عن النفط. تحديد وجود بعض الأنواع يمكن أن يلقي الضوء على وجود الزيت في طبقة الاستكشاف تلك.

وبالمثل ، يمكن أن يكون تكوين البروتوزوا مؤشرا على حالة استرداد النظام البيئي بعد أحداث تسرب النفط.

من ناحية أخرى ، يمكن لإدارة السكان الأوائل أن يساعدوا في المعالجة الحيوية للأجسام المائية والتربة الملوثة. قدرة البروتوزوا على استيعاب جزيئات صلبة تسرع من تدهور النفايات السامة والعوامل الخطرة.

أمثلة على البحوث الحديثة

تنوع البروتوزوا في الغابات الاستوائية

من المعروف على نطاق واسع أن الغابات المدارية لها تنوع كبير في الأنواع النباتية والحيوانية.

خلال عام 2017 ، نشر ماهي والمتعاونون معه نتائج مشروع بحثي يهدف إلى اكتشاف التنوع الكبير في الكائنات الحية في الغابة التي تعيش على نطاق الميكروبات..

تم تطوير المشروع في غابات كوستاريكا وبنما والإكوادور ، حيث أخذوا عينات من الزهور وليناس سقطت على الأرض. أظهرت النتائج أن البروتوزوا أكثر تنوعًا من الكائنات الحية الحرجية.

طفيليات فيروس البروتوزوان في البشر

تلقى التفاعل بين الطفيليات والمضيفين الكثير من الاهتمام من علم أوليات الطب. ومع ذلك ، هناك تفاعلات جديدة تم اكتشافها والتي تعقد نظام الدراسة وتتطلب المزيد من الأبحاث.

في الآونة الأخيرة ، نشر Grybchuk et al. (2017) عملاً يحدد العديد من فيروسات عائلة Totiviridae المتورطة في زيادة إمراضية البروتوزوا في مجموعة المثقبيات ، المرتبطة بالطفيلي البشري الليشمانيا.

تظهر النتائج العديد من الفيروسات التي لم يتم تحديدها من قبل. كما أنها تقدم معلومات مهمة حول أصل الفيروسات وتنوعها وتوزيعها في مجموعة من المحتجين.

مراجع

1. بيلتران ، E. (1941). فيليكس دوجاردان وله "تاريخ الطبيعة". Infusoires "، 1841. Rev. Soc. Mex. اصمت. نات ، الثاني. (2 - 3): 221-232 ، 1941.
2. Beltrán، E. 1979. ويلاحظ تاريخ البروتوزولوجي الخامس. ولادة جديدة لعلم البروتوزولوجي سبعة عقود خصبة: 1941-1976. مكس. اصمت. Cienc. و Tec. ، رقم 5: 91-114.
3. كورليس ، ج. (1989). البروتوزون والخلية: لمحة موجزة عن القرن العشرين. مجلة تاريخ الأحياء المجلد 22 ، العدد 2 ص. 307-323.
4. Grybchuk ، D والمتعاونين. (2017). اكتشاف الفيروس وتنوعه في البروتوزوا المثقبي مع التركيز على أقارب الطفيل البشري الليشمانيا. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe، U. و Lazcano، A. الطريقة الطبيعية للتصنيف وشخصيات المقارنة الشاملة. In: Contreras-Ramos، A.، Cuevas-Cardona، M.C، Goyenechea، I. and Iturbe U.، (editors). علم اللاهوت النظامي ، أساس معرفة التنوع البيولوجي. الجامعة المستقلة في ولاية هيدالغو ، 2007. باتشوكا ، هيدالغو ، المكسيك.
6. Leadbeater، B.S.C. و McCready ، S.M. الفجوات: وجهات نظر تاريخية. حرره Barry S. C. Leadbeater، John C. Green. السوطيات: الوحدة والتنوع والتطور.
7. ماهي ، واو والمتعاونون. (2017). تهيمن الطفيليات على المجتمعات المحتجة على التربة شديدة التنوع في الغابات المطيرة الاستوائية. علم البيئة والتطور 1 (91): 1-8
8. رودريغيز ، دي جي ، جي. أوليفاريس وج. آريس. (2010). تطور البروتوزوا. القس Salud الرسوم المتحركة. المجلد 32 رقم 2: 118-120.
9. روتشيلد ، إل جي (2004). ملاحظات تمهيدية: علم البروتوزولوجي (علم البروتستولوجيا) في فجر القرن الحادي والعشرين. مجلة علم الأحياء الدقيقة حقيقيات النواة 51 (1).