زیست شناسی، علوم پایه 17254 بازدید

آغازیان یا «پروتیست‌ها» (Protist) گروهی از ارگانیسم‌های یوکاریوتی و عمدتا تک سلولی هستند. آن‌ها ممکن است از نظر خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی خاصی، با جانوران یا گیاهان یا هر دو آن‌ها، اشتراک داشته باشند. اصطلاح پروتیست به طور معمول در اشاره به جانداران یوکاریوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد که یک جانور، گیاه یا قارچ واقعی نیستند.

بنابراین، این نوع از آغازیان دیگر یک در طبقه‌بندی رسمی ‌قرار نمی‌گیرند و اعضای مختلف این گروه درجات مختلفی از همسانی با گونه‌های متعلق به هر پنج سلسله یوکاریوتی را نشان می‌دهند. با این حال، هنوز هم پروتیست‌ها به عنوان اصطلاحی برای توصیف موجودات میکروسکوپی یوکاریوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در ابتدا این گروه شامل باکتری‌ها و قارچ‌ها بودند، اما اکنون به طور انحصاری به عنوان ارگانیسم‌هایی که دارای یک هسته کاملاً مشخص شده هستند، با ساختار سلولی پیچیده اما فاقد توانایی تشکیل بافت، شناخته می‌شوند.

تاریخ طبقه‌بندی آغازیان

آغازیان که به آن‌ها پروتیست‌ها هم گفته می‌شود، شامل تعداد قابل توجهی از انواع موجودات زنده هستند که از نظر تنوع نسبت به باکتری‌ها و ویروس‌ها بسیار متنوع‌تر هستند. براساس مطالعات انجام شده در این زمینه تخمین زده می‌شود که تقریباً سه برابر تعداد کنونی پروتیست‌ها، موجودات کشف نشده‌ای از این دسته از جانداران در جهان وجود دارند. تنوع عملکردی آن‌ها و ماهیت آن‌ها که در سراسر جهان زندگی می‌کنند، آن‌ها را برای حفظ و نگهداری تنوع زیستی، بسیار مهم می‌کند.

پروتیست‌ها برای اولین بار در دهه 1860 توسط «ارنست‌ هاینریش هاکل» (Ernst Heinrich) به عنوان گروهی از ارگانیسم‌ها طبقه‌بندی شدند. هاکل از اصطلاح مشتق شده از کلمه یونانی (Protistos) به معنای اولین یا آغازیان برای نام‌گذاری این موجودات استفاده کرد. در ابتدای شناخت این موجودات اعتقاد بر این بود که احتمالاً پروتیست‌ها اشکال ابتدایی گیاهان و جانوران هستند.

ارنست‌ هاینریش هاکل
تصویر ۱: ارنست‌ هاینریش هاکل

با شناخت توالی DNA و پیشرفت‌های ژنتیک مولکولی، ایجاد صفات تکاملی و روابط بین گروه‌های مختلف ارگانیسم‌ها آسان‌تر شده و این امر بیشتر به توزیع مجدد پروتیست‌ها در میان پنج سلسله یوکاریوتی دیگر کمک کرده است. با این حال برخی دانشمندان آن‌ها را بر اساس زیرساخت و بیوشیمی ‌خود طبقه‌بندی می‌کنند. طبقه‌بندی پروتیست‌ها هنوز هم همان طور که ابزارهای جدیدی برای مطالعه فیلوژنتیک در نظر گرفته می‌شوند، بخشی از تحقیقات فعال در زمینه علوم زیست‌شناسی به شمار می‌آید.

گروهی از آغازیان تک سلولی (تک یاختگان) وجود دارند که به اندازه ۱۰۰ میکرومتر هستند و به صورت انگلی یا غیرانگلی از ترکیبات آلی تغذیه می‌کنند، به این تک یاخته‌های یوکاریوتی، پروتوزوآ (Protozoa) یا پروتوزوئرها می‌گویند. در گذشته پروتوزوآ به دلیل توانایی حرکت، شکار و نداشتن دیواره سلولی به عنوان جانوران تک سلولی شناخته می‌شدند.

ویژگی‌های آغازیان

آغازیان مجموعه متنوعی از موجودات زنده را تشکیل می‌دهند. این موجودات اغلب میکروسکوپی و تک سلولی هستند یا از یک سلول واحد بزرگ تشکیل شده‌اند. سلول‌های این تک یاخته‌ها با یک هسته و ابزارهای سلولی تخصصی به نام اندامک‌ها، موجودات بسیار سازمان یافته‌ای را ایجاد کرده‌اند. برخلاف موجودات پرسلولی که برای بقای خود نیاز به فعالیت هماهنگ سلول‌های خود دارند، پروتیست یک سلول کامل و مستقل است که تمام فعالیت‌های زیستی یک موجود پرسلولی مانند حرکت، تغذیه، گوارش غذا و تولید مثل را انجام می‌دهد.

گروه کوچکی از آغازیان شامل موجودات پرسلولی هستند که برخی از آن‌ها در خانواده جلبک‌ها جای می‌گیرند. آغازیان تک یاخته طیف گسترده‌ای از روش‌های تغذیه، چرخه تولید مثل و حالت‌های حرکتی را نشان می‌دهند.

تغذیه

برخی از آغازیان که اتوتروف نام دارند، از رنگدانه‌ها برای مهار انرژی خورشیدی و تبدیل آن به کربوهیدرات‌های ساده، استفاده می‌کنند. برخی دیگر از این آغازیان که هتروتروف نیز نامیده می‌شوند، مانند آمیب‌ها از سایر ارگانیسم‌ها برای تهیه غذا بهره می‌گیرند. با این حال، بسیاری از تک یاخته‌ها وجود دارند که در پاسخ به محیط، حالت‌های تغذیه‌ای خود را از اتوتروفیک به هتروتروفیک تغییر می‌دهند.

تغذیه آمیب‌
تصویر ۲: نحوه تغذیه آمیب‌ها به وسیله پاهای کاذب

محیط زیست

آغازیان تقریباً در هر مکان با هر شرایط اکولوژیکی یافت می‌شوند، از چشمه‌های آب گرم تا صخره‌های یخی قطب شمال، از استخرهای آبی تا روده‌های حشرات، پروتیست‌ها وجود دارند. برخی از این موجودات حتی در دریچه‌های ژئوترمال در اعماق اقیانوس‌ها نیز حضور دارند.

اندامک سلولی

بیشتر پروتیست‌ها دارای میتوکندری و ساختار سلولی کاملاً سازمان یافته‌ای هستند. با این حال، این سلول‌ها به ندرت در ساختارهای پرسلولی یا چند سلولی سازماندهی می‌شوند. حتی گونه‌های ماکروسکوپی آغازیان مانند جلبک غول پیکر که می‌تواند ده‌ها متر طول داشته باشد، توسط تجمع کلونال بزرگی از تک سلول‌های پیچیده تشکیل می‌شوند که به طور کاملا مستقل از یکدیگر فعالیت می‌کنند. در آغازیان هیچ گونه تمایزی برای ایجاد سلول‌های تخصص یافته، بافت یا اندام وجود ندارد.

تولید مثل

تولید مثل در این موجودات عمدتاً از طریق «تقسیم دوتایی» (Binary Fission) یا «جوانه زدن» (Budding) انجام می‌شود و امکان ادامه سازگاری‌های تخصصی را فراهم می‌آورد.

جوانه زنی
تصویر ۳: تولید مثل به روش جوانه زنی در آغازیان

با این حال، «تولید مثل جنسی» (Sexual Reproduction) در صورت بروز در آغازیان، می‌تواند اشکال مختلفی داشته باشد، به طوری که در این موجودات ممکن است، تولید مثل از طریق خودلقاحی یا دگرلقاحی و به روش «تناوب نسل» (Alternation of generations) (در این روش دو ساختمان مجزا به نام‌های گامتوفیت که تولید کننده گامت است و اسپوروفیت که تولید کننده هاگ یا اسپور است، ساخته می‌شوند)، هم یوغی و تولید گامت (تقسیم میوز) انجام گیرد. به عنوان مثال، «پلاسمودیوم» (Plasmodium)، عامل ایجاد کننده بیماری مالاریا، در چرخه زندگی خود دارای تولید مثل جنسی و غیرجنسی است. اعتقاد بر این است که بسیاری از پروتیست‌ها تولید مثل جنسی را نشان می‌دهند.

تناوب نسل‌
تصویر ۴: در برخی از آغازیان تولید مثل از نوع تناوب نسل صورت می‌گیرد که در این تولید مثل دو ساختار تشکیل می‌شوند. یکی از آن‌ها گامتوفیت است که گامت‌های هاپلوئید تولید می‌کند و دیگری اسپوروفیت است که از میوز سلول‌های زیگوت، اسپورها را می‌سازد.

انواع آغازیان

آغازیان را می‌توان با توجه به شکل، اندازه، ماهیت و تعداد ساختارهای هسته‌ای، اندامک‌های سیتوپلاسمی، وجود سازه‌های اسکلتی (استخوان‌بندی درونی یا بیرونی) و غیره طبقه‌بندی کرد. با این حال، با توجه به ماهیت و تنوع آن‌ها، طبقه‌بندی غیررسمی ‌اغلب مبتنی بر روش تغذیه و نوع حرکت این موجودات انجام می‌شود.

براساس طبقه‌بندی کلی که برای جانداران آغازی وجود دارد، می‌توان آن‌ها را در گروه‌های زیر طبقه‌بندی کرد:

  • آمیب‌ها (Amoeba)
  • روزن‌داران (Foraminifera)
  • دیاتوم‌ها (Diatoms)
  • جلبک‌های سبز (Green Algae)
  • جلبک‌های قرمز (Red Algae)
  • جلبک‌های قهوه‌ای (Brown Algae)
  • تاژکداران چرخان (Dinoflagellates)
  • تاژکدارن جانور مانند (Zooflagellate)
  • اوگلناها (Euglena)
  • مژک‌داران (Ciliates)
  • کپک‌های مخاطی سلولی (Cellular Slime Molds)
  • کپک‌های مخاطی پلاسمودیومی (Myxogastria / Myxogastrea)
  • هاگ‌داران (Apicomplexa)

در ادامه به معرفی انواع جانداران آغازی براساس نوع تغذیه آن‌ها می‌پردازیم:

اتوتروف

اتوتروف‌ها (Autotrophs) موجوداتی غیرمتحرک و اغلب شبیه گیاهان هستند، اما برخلاف گیاهان فاقد ساختارهای بافتی هستند. براساس مطالعات انجام شده در مورد اتوتروف‌های آغازی تخمین زده می‌شود که اعضای این گروه نزدیک به 40٪ فعالیت فتوسنتزی روی زمین را به خود اختصاص داده‌اند. این ارگانیسم‌ها را می‌توان بیشتر بر اساس رنگدانه مورد استفاده در فتوسنتز، در دسته‌های مختلف قرار داد:

  • کلروفیل (جلبک‌های سبز) (Chlorophyll)
  • فوکوگزانتین (جلبک‌های قهوه‌ای) (Fucoxanthin)
  • فیکوئتریتین (جلبک‌های ​​قرمز) (Phycoerythrin)
جلبک سبز
تصویر ۵: تصویر تهیه شدهاز جلبک سبز اتوفروف و فتوسنتز کننده در زیر میکروسکوپ

بسیاری از این رنگدانه‌ها به عنوان رنگدانه‌های جانبی به همراه کلروفیل در اتوتروف‌ها ظاهر می‌شوند.

هتروتروف

برخی از آغازیان «هتروتروف» (Heterotroph) و متحرک هستند، همان‌ طور که در بالا اشاره شد، به این نوع از آغازیان پروتوزوئرها نیز می‌گویند. آن‌ها بر اساس نوع حرکت خود طبقه‌بندی می‌شوند. برخی مانند آمیب، از تشکیل پای کاذب برای حرکت استفاده می‌کنند، در حالی که برخی دیگر از تاژک یا مژک برای تحرک بهره می‌گیرند. این هتروتروف‌های آغازی زندگی آزاد دارند و مواد غذایی خود را از محیط با روش آندوسیتوز دریافت می‌کنند و در ایجاد تنوع گونه‌ها در بسیاری از اکوسیستم‌ها نقش دارند. از انواع آغازیان هتروتروف می‌توان به روزن‌داران، مژک‌داران، کپک‌های مخاطی سلولی و پلاسمودیومی و هاگ‌داران اشاره کرد.

کپک مخاطی سلولی
تصویر ۶: کپک مخاطی سلولی از آغازیان هتروتروف است که فتوسنتز نمی‌کند و غذای خود را از خارج از محیط بدن خود دریافت می‌کنند.

نمونه‌هایی از آغازیان

جانداران سلسله آغازیان بسیار متنوع هستند و در اکوسیستم‌های گوناگونی یافت می‌شوند که اغلب به عنوان تولیدکننده یا مصرف کننده اصلی، پایه هرم انرژی را تشکیل می‌دهند.

آمیب

آمیب‌ها تک سلولی‌های یوکاریوتی هستند که با ایجاد پاهای کاذب در محیط اطراف خود حرکت می‌کنند. این آغازیان در آب و خاک‌های مرطوب یافت می‌شوند. آمیب‌ها به دلیل نداشتن دیواره سلولی از تمام بخش‌های سلول خود می‌توانند پاهای کاذب تشکیل دهند. به دلیل این که آمیب‌ها به صورت انگل می‌توانند وارد بدن انسان شده و بیماری ایجاد کنند، بررسی و مطالعه این جانداران آغازی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

آمیب
تصویر ۷: ساختمان سلول‌های آمیب با پاهای کاذب

در آمیب‌ها تقسیم میتوز به عنوان راه تولید مثل شناخته می‌شود و این موجودات تقسیم میوز و جنسی ندارند. برخی از گونه‌های آمیب‌ها به  عنوان عوامل بیماری‌زا وارد دستگاه گوارش انسان شده و بیماری‌هایی نظیر اسهال آمیبی را در بدن ایجاد می‌کنند.

کلپ غول پیکر

اشنه دریایی یا «کلپ غول پیکر» (Giant kelp) از پروتیست‌های جلبکی اتوتروف است که این گروه از جلبک‌ها می‌توانند جنگل‌های گسترده‌ای در زیر آب ایجاد کنند. آن‌ها علاوه بر کلروفیل، رنگدانه‌های فوکوگزانتین را نیز در سلول خود حمل می‌کنند که به ایجاد رنگ قهوه‌ای در آن‌ها کمک می‌کند. اشنه‌های دریایی در اقیانوس‌های کم عمق یافت می‌شوند که نور و مواد مغذی کافی دارند و قادر به حفظ حیات خود در اکوسیستم‌های پیچیده هستند.

کلپ های غول پیکر
تصویر ۸: کلپ‌های غول پیکر

پارامسی

این میکروارگانیسم‌ها که اغلب به عنوان یک ارگانیسم نمونه برای مطالعه تولید مثل جنسی مورد استفاده قرار می‌گیرند، در محیط‌های آبی از حوضچه‌های راکد گرفته تا اقیانوس باز، فراوان هستند. آن‌ها مژک‌های زیادی دارند و از این مژک‌ها به صورت هماهنگ برای جابجایی و حرکت استفاده می‌کنند. «پارامسی‌ها» (Paramecium) دو نوع هسته دارند که هر یک وظیفه ویژه‌ای را بر عهده دارد، هسته بزرگ این جانداران گوارش غذا، سنتز پروتئین و تنفس سلولی را تسهیل می‌کند و هسته کوچک در تولید مثل و تکثیر سلولی موثر است.

پارامسی‌ها دارای واکوئل‌های انقباضی یا ضربان‌دار و گوارشی هستند که واکوئل ضربان‌دار، آب اضافی وارد شده به سلول را به خارج ارسال می‌کند و واکوئل‌های گوارشی مواد غذایی را هضم می‌کنند. مژک‌داران اغلب تا ۷۰ نسل به صورت غیرجنسی و با تقسیم میتوز تولید مثل می‌کنند و پس از آن وارد تولید مثل جنسی از راه هم‌یوغی می‌شوند.

پارامسی
تصویر ۹: ساختمان سلول پارامسی

اوگلنا

اوگلنا‌ها گونه‌هایی از آغازیان تک سلولی هستند که در آب‌های شیرین غنی از ترکیبات آلی یا خاک‌های مرطوب زندگی می‌کنند. برخی از انواع گونه‌های اوگلنا دارای کلروپلاست هستند و فتوسنتز می‌کنند (اتوتروف). سایر گونه‌های این جاندار هتروتروف بوده و فاقد کلروپلاست هستند. اوگلناها از خانواده تاژک‌داران آغازی به شمار می‌آیند و دارای دو تاژک بلند و کوتاه هستند که از آن‌ها برای حرکت استفاده می‌کنند.

در کنار تاژک بلند این جانداران لکه چشمی حساس به نور مشاهده می‌شود که برای یافتن منبع نوری مناسب به جاندار کمک می‌کند. اوگلناها تولید مثل غیرجنسی و به روش تقسیم میتوزی انجام می‌دهند.

اوگلنا
تصویر ۱۰: ساختمان سلول اوگلنا

کاهوی دریایی

کاهو دریایی (Sea lettuce) از خانواده جلبک‌های سبز (خانواده Ulvaceae) است که معمولاً در سواحل صخره‌ای دریاها و اقیانوس‌ها در سراسر جهان در حال رشد هستند. برخی از گونه‌های این جلبک همچنین در آب‌های غنی از مواد آلی یا فاضلاب رشد می‌کنند و می‌توانند فلزات سنگین را از این آب‌ها جمع‌آوری کنند.

انواع کاهو‌های دریایی، به ویژه جنس (Ulva lactuca)، سرشار از ید و ویتامین‌های A ،B و C هستند و در تهیه سالادها و سوپ‌ها در بخش‌هایی از شمال اروپا، ژاپن و چین استفاده می‌شوند. این نوع از آغازیان دارای تقسیم جنسی و غیرجنسی هستند. تولید مثل غیرجنسی آن‌ها با تولید زئوسپورهای تاژک‌دار انجام می‌شود و تولید مثل جنسی آن‌ها به روش تناوب نسل است. کاهوهای دریایی در تصفیه آب به خصوص فاضلاب‌های شهری که مواد آلی و معدنی زیادی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاهوی دریایی
تصویر ۱۱: کاهوی دریایی بر روی سنگ‌ها و صخره‌های دریاها زندگی می‌کند.

تریکودینا

گونه‌های «تریکودینا» (Trichodina) انگل‌های تک یاخته‌ برخی از گونه‌های ماهی آب شیرین و شور هستند. تریکودیناها از خانواده مژک‌داران هستند و تعداد زیادی مژک در اطراف سلول‌های خود دارند که برای حرکت در محیط آب از آن‌ها استفاده می‌کنند. این گروه از آغازیان می‌توانند باعث بیماری پوستی و آبششی در ماهی‌ها شده که در نهایت ممکن است، موجب مرگ ماهی‌ها شوند.

این ارگانیسم‌ها، سلول‌هایی به شکل بشقاب یا صفحه دارند و دارای یک حلقه سیتواسکلتی درونی (مانند دندان) برجسته هستند که امکان چسبندگی به سطح بدن ماهی‌ها را برای سلول‌های تریکودینا فراهم می‌آورند. گونه‌های تریکودینا توسط تقسیم دوتایی ساده تولید مثل می‌کنند و از طریق تقسیم میتوز به دو سلول تبدیل می‌شود. تریکودینا دارای دو واکوئل گوارشی (برای هضم مواد غذایی) و ضربان‌دار (برای تنظیم فشار آب درون سلول) است.

تریکودینا
تصویر ۱۲: ساختار تریکودینا در تصویر تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی SEM

آغازیان انگل

بسیاری از انواع آغازیان انگل هستند و می‌توانند باعث ایجاد بیماری در حیوانات و گیاهان شوند، مانند پلاسمودیوم که باعث ایجاد بیماری مالاریا در انسان می‌شود. انگل «انتاموبا هیستولیتیکا» (Entamoeba Histolytica) علت آمیبیاز (بیماری گوارشی) در انسان است. کپک‌های آبی مانند کپک گیاه‌کش (Phytophthora Infestans) (ارگانیسم ایجاد کننده قارچ بزرگ سیب زمینی ایرلندی) و عامل سفیدک سطحی انگور (Plasmopara Viticola) عامل ایجاد بیماری‌های گسترده در محصولات زراعی به شمار می‌آیند.

عامل سفیدک سطحی انگور
تصویر ۱۳: کپک عامل سفیدک سطحی انگور

اگر مطالعه این مطلب برای شما مفید بود، آموزش‌ها و مطالب زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شود:

^^

بر اساس رای 61 نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

شکوفه دلخواهی کارشناس ارشد نانوبیوتکنولوژی است. فعالیت‌های علمی و کاری او در زمینه تکنیک‌های زیست فناوری و طراحی نانوزیست‌حسگر بوده و اکنون در مجله فرادرس آموزش‌های زیست‌شناسی می‌نویسد.

2 نظر در “آغازیان — به زبان ساده

  • چقدر محشر بود این آموزش من برگام ریخته واقعا دمتون گرم من نهم تیزهوشان درس می خونم هر چی که از آغازیان می خواستم رو الان بلدم

  • سلام اینمطلب عالی بود من پایه ششم هستم و استاد علوم پیشرفته من اینارو بهم گفته بود ولی گفت که تحقیقم بکنین این مطلب از نظر منی ه مطلب خوب بود ولی میتونه بهترم باشه!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *