Protisti

Protisti
Protistu daudzveidība
Klasifikācija
Valsts	Protisti (Protista)
Protisti Vikikrātuvē

Protisti (Protista, no sengrieķu: πρώτιστος — 'pats pirmais') ir organismi, kuriem nav specializētu audu. Protistu valstī ir apvienoti visi eikariotiskie vienšūnas organismi, kuri var būt sastopami arī kolonijās — aļģes un protozoji, kā arī daudzšūnu aļģes, aļģsēnes un gļotsēnes. Tā ir parafilētiska grupa bez kopīgas izcelsmes, kur iekļauti visi eikariotiskie organismi, kas nav dzīvnieku, sēņu un augu valstīs. Terminu protisti 1866. gadā ieviesa Ernsts Hekels, taču viņa izpratnē tie bija visi vienšūnas organismi, ieskaitot baktērijas. Mūsdienu izpratnē šo terminu 1938. gadā sāka lietot Herberts Kouplends, jo viņš baktērijas iedalīja atsevišķā monēru valstī. Vēlāk to savā sistemātikā saglabāja Roberts Vitakers, piecu valstu sistēmas autors. Tradicionāli protistus dala vienšūņos (Protozoa), aļģēs (Algae) un sēņveidīgajos organismos. Visām šīm grupām ir polifilētisks raksturs un tās netiek lietotas kā taksoni.

Kā daudzas citas grupas, kas izveidotas pēc "atlikuma principa", protisti netiek raksturoti pēc kaut kādām konkrētām īpašībām. Lielākā daļa protistu ir vienšūnas organismi, kaut arī daudzi spēj veidot kolonijas. Virknei protistu ir raksturīga daudzšūnu uzbūve un daudzveidīga ārējā forma.

Lai gan Vitakera dzīvās dabas piecu valstu sistēma 20. gadsimta beigās bija plaši atzīta, netrūka arī citu viedokļu, īpaši par protistu valstī iekļautajiem organismiem. 1998. gadā britu biologs Tomass Kavaljē-Smits publicēja savu sešu valstu modeli, kurā ietilpst baktērijas, protozoji, hromisti, augi, sēnes un dzīvnieki. Šajā modelī protistu valsts iepriekšējā izpratnē vairāk neeksistē, bet daļa organismu pārcelta uz jaunu valsti ― hromisti. Piemēram, tās ir brūnaļģes (Phaeophyta), zeltainās aļģes (Chrysophyta) un kramaļģes (Bacillariophyta), kā arī aļģsēnes.

Uzbūve un dzīvības norises

Parasti protistiem ir mikroskopiski izmēri, un tie dzīvo ūdenī, mitrā augsnē vai arī citu organismu iekšējos šķidrumos. Šūnu forma ir samērā daudzveidīga, no nenosakāmas formas (amēbām) līdz iegarenai, plūdlīnijas, vārpstveida (eiglēnas) formai. Dažiem ir ārējā čaula (foraminīferas) vai dažādi izaugumi. Daudzšūnu aļģu ķermenis var sasniegt vairāku metru garumu.

Lielākajai daļai protistu ķermenis sastāv no vienas šūnas, kas satur vienu vai vairākus kodolus. Vieniem ķermeni klāj tikai plāna membrāna, savukārt citiem bez šūnu membrānas ir attīstīta virkne struktūru, kas kopā ar membrānu veido elastīgu apvalku jeb pelikulu. Citoplazma nosacīti var tikt dalīta ārējā blīvākajā slānī (ektoplazma) un iekšējā šķidrākajā slānī (endoplazma), kas mikroskopā ir atšķirami. Aļģu šūnām virs membrānas ir šūnapvalks, kas satāv no hemicelulozes un pektīnvielām. Protistu šūnās ir dažādi ar membrānām norobežoti organoīdi.

Protisti spēj pārvietoties ar māņkājiņu, vicu vai skropstiņu palīdzību, kā arī reaģē uz dažādiem kairinājumiem (fototakse, hemotakse, termotakse u.c.). Tie barojas autotrofi vai heterotrofi ar mikroskopiskiem organismiem un pūstošām organiskām vielām, bet parazītiskas formas mīt uz organismu virsmām, ķermeņu dobumos vai savu saimnieku audos. Barības nonākšana šūnās arī ir atšķirīga (pinocitoze, fagocitoze, osmoze, barības vielu aktīva pārnese caur membrānu). Uzņemto barību tie sagremo gremošanas vakuolās, kas pildītas ar barošanās fermentiem. Daudziem no tiem ir fotosintezējoši iekššūnu simbionti — hlorellas vai izveidojušies hloroplasti (piemēram, eiglēnām), kas ar fotosintēzes palīdzību spēj sintezēt organiskās vielas no neorganiskajām. Elpošanai nepieciešamo skābekli protisti uzņem osmotiskā ceļā ar visu ķermeņa virsmu. Pārstrādāto produktu un ūdens pārpalikuma izvadīšana no organisma notiek caur ķermeņa virsmu, vai ar pulsējošo vakuolu palīdzību. Vakuola var būt viena vai vairākas.

Vairošanās notiek bezdzimuma vai dzimumprocesa ceļā, atkarībā no vides apstākļiem. Bezdzimumvairošanās gadījumā kodols dalās divās vai vairākās daļās, bet pēc tam dalās arī citoplazma atbilstoši kodolu skaitam. Rezultātā no viena organisma veidojas divi (vienāda vai atšķirīga izmēra) vai vairāki jauni organismi. Tas ir bieži sastopams vairošanās veids, ja vides apstākļi ir labvēlīgi augšanai. Kad vides apstākļi mainās un vairāk nav augšanai piemēroti, notiek dzimumvairošanās ― divi vienādi vai atšķirīgi (pēc lieluma un uzbūves) pretēja dzimuma īpatņi saplūst viens ar otru, veidojot zigotu, kas vēlāk sāk vairoties bezdzimuma ceļā. Reizēm starp diviem vienšūnas īpatņiem, tiem saskaroties, notiek kodolu daļu apmaiņa. To sauc par dzimumprocesu, jo, atšķirībā no dzimumvairošanās, zigotas veidošanās nenotiek. Jebkurā gadījumā dzimumvairošanās nodrošina jaunas gēnu kombinācijas pēcnācējiem un lielākas izredzes izdzīvot nepiemērotos apstākļos.

Nelabvēlīgos apstākļos protisti spēj veidot cistas. To ķermeņi noapaļojas un pārklājas ar biezu apvalku. Šādā stāvoklī tie var atrasties ilgu periodu, jo šūnās nenotiek aktīva vielmaiņa. Iestājoties labvēlīgiem apstākļiem, protisti pamet apvalku un pāriet uz aktīvu dzīvesveidu. Cista palīdz protistiem izplatīties ar vēju, putniem u.c. ārējiem faktoriem.

Sistemātika

Tradicionāli protistus dalīja grupās pēc līdzības ar augu vai dzīvnieku valstīm.

Dzīvniekiem līdzīgie protisti pārsvarā ir kustīgi vienšūņi, kas barojas heterotrofi (taču ir arī izņēmumi). Parasti to izmēri ir tikai 0,01—0,5 mm, un tie ir pārāk mazi novērojumiem bez mikroskopa. Tie ir plaši izplatīti ūdens vidē un augsnē, bet sausos periodus pārdzīvo cistu un sporu veidā. Tieši šai kategorijai ir pieskaitāmi pazīstamākie parazīti. Protistus dala tipos atkarībā no pārvietošanās un vairošanās veida.

• Sarkodīnvicaiņi (Sarcomastigophora) spēj pārvietoties ar vicu vai māņkājiņu palīdzību. Tipu dala divās klasēs — vicaiņos un sarkodīnās jeb sakņkājos. Nedaudzas vicaiņu sugas vienlaicīgi spēj veidot arī māņkājiņas, kas liecina, ka starp abām klasēm nav krasu robežu. Pie vicaiņiem pieder arī daudzi fotosintezējoši protisti (eiglēnas, hlamidomonādas u.c.), kurus botāniķi iedala dažādās aļģu grupās.
• Skropstaiņi jeb infuzorijas (Ciliophora) — klāti ar daudzām skropstiņām, piemēram, tupelītes (Paramecium sp.).
• Sporaiņi (Sporozoa) — nekustīgi parazīti, kam ir īpašs organoīds nokļūšanai saimnieka šūnā, piemēram, malārijas plazmodijs (Plasmodium vivax). Raksturīga īpašība ir spēja veidot sporas.

Augiem līdzīgie protisti var baroties ar fotosintēzes palīdzību. Tās ir vienšūnas, koloniju un daudzšūnu aļģes. Šeit ir iekļauti arī vairāki vienšūņi, tādi kā eiglēna, kas ar endosimbiozes palīdzību ir ieguvuši hloroplastus, zaļā tupelīte (Paramecium bursaria), kuru šūnās atrodas simbiotiskās zoohlorellas, un daudzi citi.

Pēc līdzības ar augu sistemātiku šos protistus iedala nevis tipos, bet nodalījumos. Iedalījuma pamatā ir aļģēs esošie pigmenti, uzbūve un bioķīmiskais sastāvs.

• Zaļaļģu nodalījumā ir organismi, kuru dažādas formas hloroplastos atrodas zaļais pigments ― hlorofils. Salīdzinoši maz ir citas krāsas pigmentu, tāpēc šīs aļģes ir zaļā krāsā. Zaļaļges galvenokārt dzīvo saldūdeņos, retāk ― jūrās.
• Heterokontu nodalījums ir sugām bagātākais. Tajā ietilpst 9 klases, no kurām nozīmīgākās ir kramaļģes un brūnaļģes.
• Sārtaļģu nodalījuma aļģēm hloroplastos esošie pigmenti maskē hlorofilu un piešķir organismiem sarkano krāsu. Sārtaļģes aug lielākā dziļumā nekā citas aļģes.
• Mieturaļģu nodalījumā ietilpst aļģes, kas pēc ārējās formas un lieluma atgādina kosas. Neraugoties uz formas līdzību, tām nav augiem raksturīgo specializēto audu. Ķermeņa galvenās ass lejasdaļā veidojas izaugumi - rizoīdi, ar kuriem aļģe piestiprinās substrātam.
• Eiglēnaļģu nodalījumā ir kustīgas aļģes. Vairākas no tām tiek klasificētas arī kā vienšūņi ne tikai kustīguma, bet arī divējādās barošanās dēļ.
• Zilaļģu nodalījums arī tiek aplūkots kopā ar citām aļģēm, lai gan šūnu uzbūves dēļ šie organismi tiek saukti par ciānbaktērijām un klasificēti monēru valstī.

Sēnēm līdzīgie protisti ir gļotsēnes un aļģsēnes, kas, tāpat kā īstās sēnes, barojas saprotrofi. Caur membrānu tiek absorbētas gatavas barības vielas un gremošanas process šūnās nenotiek. Šie organismi atšķiras no sēnēm ar spēju aktīvi pārvietoties.

• Gļotsēņu (Myxomycota) nodalījuma pārstāvji pārvietojas lēni ar amēbveidīgām kustībām un arī barības daļiņas uzņem ar māņkājiņu palīdzību. Tie dzīvo uz mitras augsnes, trūdošas koksnes vai lapām. Ķermeņa izmēri variē no dažiem milimetriem līdz vairākiem centimetriem.
• Aļģsēņu (Oomycota) nodalījumā ietilpst pavedienveida organismi. To šūnas sedz šūnapvalks, kas satur nevis sēnēm raksturīgo hitīnu, bet gan celulozi, tāpat kā augiem vai aļģēm. Daudzas sugas barojas saprofītiski, bet ir arī augu un dzīvnieku parazīti. Ir zināmas sugas, kas dzīvo ūdenī un parazitē uz zivju žaunām.

Protistu sistemātika pārdzīvo pastāvīgu strauju izmaiņu periodu. Izņemot infuzorijas, izveidotās grupas ir polifilētiskas un bieži vien krustojas. Izmantojot bioķīmijas un ģenētikas datus, veidojas izpratne par protistu filoģenētiskām attiecībām, un daudzu grupu stāvoklis vēl joprojām nav viennozīmīgs.

Skatīt arī

• Vienšūņi
• Aļģes
• Gļotsēnes

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Protisti.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)