Содержание
Животные — это царство живых существ, объединяющее большую группу организмов. Все члены этого таксона имеют ряд общих характеристик: они эукариотические (у них есть ограниченное ядро в клетке), гетеротрофные, многоклеточные, с организацией в виде тканей и органов, широкой способностью к перемещению и эмбриональной структурой.
Люди входят в эту группу, поскольку мы все еще являемся двуногими позвоночными животными, несмотря на то, что мы все дальше и дальше отдаляемся от естественного отбора и биологических процессов, характерных для других живых существ. С нашей стороны, человек состоит из 30 миллионов клеток, 84% из которых являются эритроцитами, ответственными за транспортировку кислорода в крови ко всем нашим органам.
Этими линиями мы описали многоклеточные эукариотические живые существа, то есть беспозвоночных, рыб, птиц, рептилий, земноводных и млекопитающих. В любом случае нельзя забывать, что существует микроскопический мир, хотя его нельзя наблюдать невооруженным глазом, является одной из важнейших основ всех экосистем на Земле.
Что такое прокариотические клетки?
Прокариотическая клетка определяется как клеточное тело одноклеточного организма без ядра (прокариот), чей генетический материал находится в цитоплазме, сгруппированной в области, называемой нуклеоидом. Прокариотические микроорганизмы почти без исключения одноклеточные и составляют таксономические группы бактерий и архей.
Несмотря на то, что существует ряд существенных различий между клетками животных, растений и грибов, составляющих тела многих микроорганизмов, каждая клетка должна иметь ряд основных «ингредиентов», чтобы считаться таковыми. Среди них мы находим следующие:
- Плазматическая мембрана: внешнее покрытие липидной природы (бислой), которое ограничивает всю клетку, дифференцируя внеклеточное от внутриклеточного.
- Цитозоль: жидкая среда внутри клеток. Состоит из очень тонкой коллоидной дисперсии гранулированного вида.
- ДНК (нуклеоид): генетический материал клетки. Без него репликация и деление клеток совершенно невозможны.
- Рибосомы: делают возможной транскрипцию ДНК за счет образования белков, необходимых для поддержания и клеточного метаболизма.
- Типичные компартменты прокариот, такие как хлоросомы, карбоксисомы, магнитосомы и другие.
За исключением отделов прокариот, все точки, которые мы упомянули в этом списке, необходимы для того, чтобы клетка считалась таковой. Из-за этого очень конкретного определения вирусы будут исключены из группы микроорганизмов и, следовательно, не могут рассматриваться как живые существа для использования.
Вирусная дилемма
Основной единицей жизни является клетка, и она должна иметь все упомянутые выше компоненты. Хотя вирус имеет своего рода «мембрану», которая отделяет его от окружающей среды (белковый капсид) и генетической информации в форме ДНК или РНК, у него нет цитозоля, рибосом или других органелл. Не имея рибосом, он не может синтезировать белки самостоятельно и, следовательно, не может воспроизводиться автономно: вот где вирусы терпят поражение как живые существа.
Благодаря этому изначальному механизму все вирусы являются паразитами. Они должны проникнуть в клетку-хозяина, воспользоваться ее механизмом репликации и размножаться благодаря ее сложному механизму. Без рибосом и других органелл своего хозяина вирусы не могли бы существовать на эволюционном уровне.
Другие характеристики прокариотических клеток
Как мы уже говорили ранее, есть некоторые органеллы, которые уникальны для этих типов клеток. Примером этого являются фикобилисомы, комплексы водорастворимых пигментов, которые служат в основном в качестве светопринимающих антенн у цианобактерий и красных водорослей. Магнитосомы, внутриклеточные кристаллы магнетита, которые позволяют бактериям располагаться в окружающей среде в соответствии с магнитной полярностью, также заслуживают внимания своим интересом.
Важность прокариот на Земле
Может показаться, что прокариоты не играют существенной роли в экосистемах, поскольку они невидимы для человеческого глаза и, как таковые, должны выполнять второстепенные природоохранные работы. Нет ничего более далекого от истины: мы показываем вам важность прокариотических клеток с рядом очень простых для понимания данных.
По оценкам, на планете Земля имеется около 550 000 миллионов тонн (550 гигатонн) углерода, химического элемента, который представляет собой количество биомассы (органического вещества), доступное для существования живых существ. Как вы понимаете, большая часть этого органического вещества хранится в растениях, которые вносят 450 гт. углерода, или, что то же самое, 80% от общего количества.
Шокирует тот факт, что живые существа, которые вносят второй по величине вклад — это бактерии, поскольку они обеспечивают Землю 70 гигатонн углерода (15% от общего количества). К сожалению, животные вносят в экосистемы не более 2 Гт органического вещества.
Функциональность прокариотических клеток (бактерий и архей) не ограничивается только накоплением биомассы. Некоторые из них способны превращать органические вещества в неорганические (и наоборот), другие осуществляют процессы ферментации, присутствуют в циклах углерода, фосфора, азота и даже синтезируют кислород, среди прочего: короче говоря, без бактерий жизнь была бы невозможной.
В любом случае, чтобы понять сущность прокариотических микроорганизмов, совсем не обязательно ехать в джунгли: достаточно просто взглянуть в зеркало. Подсчитано, что внутри и на поверхности человека обитает 39 триллионов бактерий, многие из которых являются комменсальными, некоторые потенциально патогенными и другими симбионтами, которые позволяют нам представить наш вид таким, какой он есть сегодня.
Самая высокая концентрация бактерий у человека находится в желудочно-кишечном тракте, где они выполняют ряд бесценных функций. Среди них мы можем выделить, что они «направляют» нашу иммунную систему при рождении, позволяют нам метаболизировать вещества растительного происхождения, которые мы не могли переварить сами, и защищают нас от патогенов, выделяя бактерициды и с высокой эффективностью занимая экологическую нишу. Без бактерий не было бы экосистем, как и нашего тела в том виде, в каком мы его себе представляем.
Прокариотические клетки являются наиболее «простыми» с эволюционной точки зрения, но организмы, которые их представляют (бактерии и археи), столь же важны, как и самые сложные живые существа, о которых вы можете подумать, даже более того. Они первыми колонизируют любую среду, они устанавливают чрезвычайно сложные биохимические отношения с неорганическими компонентами экосистем и позволяют в долгосрочной перспективе проникнуть в более продвинутые существа на эволюционном уровне.