PROTOZOOLOGIJA: POVIJEST, PODRUČJE PROUČAVANJA I ISTRAŽIVANJA - BIOLOGIJA - 2026

Protozoología je grana zoologije da studijama protozoa veliki i heterogena skupina jednostaničnih organizama, mobilne i heterotrofne. Etimologija izraza dolazi od grčkih riječi proto (prvi) i zoo (životinja). Euglena, Paramecium i Amoeba nadaleko su poznati rodovi mikroorganizama koje je proučavala protozologija.

Definiranje protozoologije složen je zadatak, jer je definicija predmeta proučavanja ove grane znanja, odnosno protozoa, bila sporna tema od samog nastanka.

Euglena gracilis. Euglenophyceae su jedini fotosintetski protozoi. Izvor: Ellis O'Neill, putem Wikimedia Commonsa

Povijest ove discipline seže u drugu polovicu 17. stoljeća, kada je mikroskopski svijet počeo postajati vidljiv ljudskom oku zahvaljujući izumu prvih optičkih instrumenata.

Protozologija se smatra integrativnom znanošću koja se između ostalog bavi temeljnim istraživanjima u području taksonomije, sistematike, evolucije, fiziologije, ekologije, molekularne biologije, stanične biologije.

Dok se kontroverze oko definicije grupe nastavljaju, nedavna istraživanja nastavljaju rješavati stara pitanja koja pružaju temelj za klasifikaciju. Dakle, trenutno se obrađuju vrlo relevantne teme, poput istraživanja nafte ili bioremedijacije.

Povijest

Prva zapažanja i opisi

Najranija zapažanja i opisi protozoja pripisuju se nizozemskom prirodoslovcu A. van Leuwenhoeku, koji je izgradio jednostavne mikroskope za promatranje prirodnog svijeta tijekom druge polovice 17. stoljeća.

Slika A. van Leeuwenhoek, 1686. Izvor: Pogledajte stranicu autora, putem Wikimedia Commons

Prvi sustavni opis protozojskih organizama dao je danski znanstvenik OF Müller 1786. godine.

Godine 1818. Georg Goldfuss predložio je termin protozoan kako bi grupirao jednoćelijske organizme koje je smatrao primitivnim.

Godine 1841., Dujardinova je studija na sarcodi (kasnije poznato kao protoplazma) omogućila tumačenje stanične strukture, što je kasnije olakšalo razumijevanje da su protozoje jednocelični organizmi.

Između 1880. i 1889. Otto Bütschli objavio je tri sveska o Protozoi koji su mu stekli kvalifikaciju arhitekta protozoologije, dajući strukturu modernoj protozologiji.

Protozoologija kao disciplina

Sredinom 19. stoljeća dogodili su se važni događaji u povijesti protozologije koji su ovoj grani zoologije odali priznanje i ugled.

1947. Osnovan je prvi časopis protozoologije u Jeni u Njemačkoj; Archiv für Protistenkunde. Iste godine, u gradu Chicagu u SAD-u rođeno je Protozološko društvo. Drugi važan događaj bilo je održavanje Prvog međunarodnog kongresa protozologije održanom u Pragu u Čehoslovačkoj 1961.

Poboljšanje mikroskopa, početkom 20. stoljeća, povećalo je broj poznatih mikroorganizama i omogućilo širenje znanja o ovoj skupini organizama.

Stvaranje, diverzifikacija i masifikacija upotrebe elektronskih mikroskopa sredinom 20. stoljeća potaknuli su veliki napredak u proučavanju taksonomije, sistematike, morfologije i fiziologije protozoja.

Protozoa u prvim klasifikacijama

Klasifikacija organizama drevnih grčkih filozofa nije obuhvaćala mikroskopske organizme. Tehnologije i unapređivanje znanja rezultirali su sve novijim prijedlozima za klasifikaciju, nakon neprekidne potrage za prirodnom klasifikacijom.

Godine 1860. Hogg je predložio Protoktističko kraljevstvo da grupira primitivne biljke i životinje. Kasnije je Haeckel (1866) predložio Kraljevstvo Protista da grupira jednoćelijske organizme.

Godine 1938. HF Copeland predložio je korištenje četiri kraljevstva: Monera, Protista, Plantae i Animalia. Kraljevstvo Monera grupira cijanobakterije i bakterije koje je Haeckel uključio u sastav Protiste. To pregrupiranje temeljilo se na njegovom enukliranom karakteru, koji je otkrio Chatton.

Polazeći od Coperlandove klasifikacije, RH Whittaker je gljive odvojio od Protista i stvorio Fungijsko kraljevstvo, uspostavljajući tradicionalnu klasifikaciju pet kraljevstava.

Woese je 1977. prepoznao samo tri evolucijska roda: Archaea, Bakter i Eukarya. Nakon toga, Mayr je 1990. godine predložio domene Prokaryota i Eukaryota.

Margulis i Schwartz su 1998. ponovno uveli sustav pet kraljevstva, s dva super-kraljevstva.

Klasifikacije u 21. stoljeću

Tijekom XXI stoljeća pojavili su se novi prijedlozi za klasifikaciju živih bića u neprestanoj potrazi za filogenijom zasnovanom na evolucijskim odnosima.

Rezultati projekta nazvanog Katalog životnog sustava (2015.) podržavaju prijedlog dvaju kraljevstava: Prokariota i Eukaryota. U prvo superkingstvo uključuju kraljevstva Archaea i Bakterije. U drugom uključuju kraljevstva Protista, Chromista, Fungi, Plantae i Animalia.

U ovoj klasifikaciji protozoi su uobičajeni predak svih eukariota, a ne samo životinja, kako je prvotno predloženo.

Područja proučavanja

Protozoa kao predmet proučavanja

Protozoe su eukariotski organizmi. Tvori ih jedna stanica sa diferenciranom jezgrom koja obavlja sve funkcije kompletnog organizma.

Njihova prosječna veličina može biti u rasponu od 2 do 3 mikrona do 250 mikrona. Međutim, Spirostomun, protočni osip, može doseći 3 mm, a Porospora gigantea, sporozoan, može iznositi 16 mm.

Protozoje su uglavnom heterotrofne i mogu biti fagotrofi, grabežljivci ili detritivori. Važna iznimka su Euglenophyceae, jedini fotosintetski protozoi koji dobivaju svoje kloroplaste iz zarobljenih i izlučenih zelenih algi.

Njihova reprodukcija uglavnom je aseksualna putem binarne ili višestruke fisije. Ipak, manjina posjeduje spolnu reprodukciju sinangamijom ili autogamijom (fuzija haploidnih gameta) ili razmjenom genetskog materijala (konjugacija).

To su pokretni organizmi koji imaju organe kretanja, poput flagela, cilija ili pseudopoda. Također se mogu kretati ameboidnim pokretima, tipičnim za stanicu, postignutim kontrakcijom i opuštanjem istih.

Rasprostranjeni su u svim vlažnim sredinama na Zemlji. Na primjer, možemo ih pronaći među zrncima pijeska na plaži, u rijekama, morima, kanalizacijama, izvorima, u leglu šuma, u crijevima beskralježnjaka i kralježnjaka ili u krvi ljudskih bića.

U stanju su preživjeti nedostatak vlage; imaju strukture otpornosti koje im omogućuju da se ukope dok se ne vrate u kontakt s vodenim medijem.

Mogu biti slobodno živi ili održavati simbiotske odnose s drugim vrstama, poput kommenzalizma, međusobnog ili parazitizma. Paraziti su uzročnici bolesti u biljkama, životinjama i ljudima.

Modeli sustava

Protozoe su idealni kao modeli proučavanja koji omogućuju rješavanje različitih pitanja iz biologije. Neke karakteristike koje ih čine korisnima su: kratka vremena generacije, velika raznolikost osnovnih svojstava i životnih ciklusa, generalizirana geografska distribucija i genetika podesiva.

Osnovne studije

Protozologija obuhvaća proučavanje prirodne povijesti protozoa. To uključuje znanje o strukturi, taksonomiji, ponašanju, životnim ciklusima i fiziologiji tih organizama.

Osnovne ekološke studije protozoa pokrivaju dinamiku unutar jedinki iste vrste i između jedinki različitih vrsta. Potonje ima posebnu važnost zbog postojanja parazitskih protozoa.

Primijenjene studije

Protozologija se bavi važnim područjima primijenjenih istraživanja u raznim područjima kao što su medicina, veterinarstvo, petrokemija, biotehnologija i mnoga druga zanimljiva čovječanstvu.

Protozologija proučava protozoe kao uzročnike bolesti kod ljudi, životinja i biljaka. Prema tome, ono se preklapa s osnovnom protozologijom u proučavanju prirodne povijesti parazitskih protozoa.

Proučava same bolesti kroz poznavanje mehanizama kolonizacije parazita u zdravim domaćinima, infektivnih procesa, dijagnoze, liječenja i prevencije tih bolesti.

U području petrokemikalija, ispitivanje protozoa korisno je u istraživanju nafte. Prepoznavanje prisutnosti nekih vrsta može osvijetliti prisutnost nafte u tom istraživačkom sloju.

Isto tako, sastav protozoja može biti pokazatelj stanja oporavka ekosustava nakon događaja izlijevanja nafte.

S druge strane, upravljanje protozojskim populacijama može pomoći u bioremedijaciji zagađenih vodenih tijela i tla. Sposobnost protozoja da guta čvrste čestice ubrzava razgradnju toksičnog otpada i opasnih agensa.

Nedavni primjeri istraživanja

Raznolikost protozoa u tropskim šumama

Općenito je poznato da tropske šume imaju veliku raznolikost biljnih i životinjskih vrsta.

Tijekom 2017. godine Mahé i suradnici objavili su rezultate istraživačkog projekta koji je imao za cilj upoznati veliku raznolikost šumskih mikroorganizama koji žive na mikrobnoj ljestvici.

Projekt je razvijen u šumama Kostarike, Paname i Ekvadora, gdje su uzeli uzorke cvijeća i liana koje su pale na zemlju. Rezultati su pokazali da su protozoje mnogo raznovrsnije od šumskih mikroorganizama.

Parazitski protozojski virusi kod ljudi

Interakcija između parazita i njihovih domaćina dobila je veliku pozornost u medicinskoj protozologiji. Međutim, otkrivene su nove interakcije koje kompliciraju sustav studija i zahtijevaju još više istraživanja.

Nedavno su Grybchuk i suradnici (2017) objavili rad u kojem se identificira nekoliko virusa obitelji Totiviridae koji su uključeni u porast patogenosti protozoja iz skupine tripanosoma, povezanih s ljudskim parazitom Leishmania.

Rezultati pokazuju nekoliko prethodno neidentificiranih virusa. Oni također predstavljaju važne podatke o podrijetlu, raznolikosti i distribuciji virusa u skupini protesta.

Reference

1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin i njegova «histoire naturelle des zoophytes. Infusoires », 1841. Rev. Soc. Mex. Pov. Nat., II. (2-3): 221-232, 1941.
2. Beltrán, E. 1979. Bilješke iz protozološke povijesti V. Ponovno rođenje protozoologije sedam plodonosnih lustruma: 1941-1976. Mex. Pov. Znanost. i Tec., br. 5: 91-114.
3. Corliss, JO (1989). Protozoon i ćelija: kratak pregled dvadesetog stoljeća. Časopis za povijest biologije vol. 22, br. 2 str. 307-323.
4. Grybchuk, D i sur. (2017). Otkrivanje virusa i raznolikost u tripanosomatidnim protozojama s naglaskom na srodnike ljudskog parazita Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. i Lazcano, A. Prirodna metoda klasifikacije i značajke univerzalne usporedbe. U: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, MC, Goyenechea, I. i Iturbe U., (urednici). Sistematika, baza znanja o biološkoj raznolikosti. Autonomno sveučilište u državi Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, Meksiko.
6. Leadbeater, BSC i McCready, SMM Fagellati: povijesne perspektive. priredili Barry SC Leadbeater, John C. Green. Pahuljice: Jedinstvo, raznolikost i evolucija.
7. Mahé, F. i sur. (2017). Paraziti dominiraju hiperrazličitim protističkim zajednicama u neotropskim prašumama. Prirodna ekologija i evolucija 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, DJG, JL Olivares i J. Arece. (2010). Evolucija Protozoa. Vlč Salud Anim. Vol. 32 br. 2: 118-120.
9. Rothschild, LJ (2004). Uvodne napomene: Protozologija (protistologija) u zoru 21. stoljeća. Časopis Eukariotska mikrobiologija 51 (1).