علم الحيوان الأولي: التاريخ ومجال الدراسة والبحث - مادة الاحياء - 2026

و protozoología هي فرع من علم الحيوان أن دراسات الأوالي، مجموعة كبيرة وغير متجانسة من الكائنات وحيدة الخلية والمتنقلة ومتغايرة. يأتي أصل المصطلح من الكلمات اليونانية proto (أولاً) و zoo (حيوان). الحنديرة والباراميسيوم والأميبا هي أجناس معروفة على نطاق واسع من الكائنات الحية الدقيقة التي درسها علم الحيوان الأولي.

يعد تعريف علم الحيوان الأولي مهمة معقدة ، لأن تعريف موضوع دراسة هذا الفرع من المعرفة ، أي البروتوزوا ، كان موضوعًا مثيرًا للجدل منذ نشأته.

يوجلينا جراسيليس. تعتبر Euglenophyceae هي الكائنات الأولية الوحيدة في التمثيل الضوئي. المصدر: إليس أونيل ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

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

يعتبر علم الحيوان الأولي علمًا تكامليًا يتناول الأبحاث الأساسية في مجالات التصنيف ، وعلم النظاميات ، والتطور ، وعلم وظائف الأعضاء ، وعلم البيئة ، والبيولوجيا الجزيئية ، وبيولوجيا الخلية ، من بين أمور أخرى.

بينما يستمر الجدل حول تعريف المجموعة ، يستمر البحث الأخير في معالجة الأسئلة القديمة التي توفر الأساس للتصنيف. وبالتالي ، يتم حاليًا تناول الموضوعات ذات الصلة للغاية ، مثل التنقيب عن النفط أو المعالجة الحيوية.

التاريخ

الملاحظات الأولى والأوصاف

تُنسب الملاحظات والأوصاف المبكرة عن البروتوزوا إلى عالم الطبيعة الهولندي أ. فان لوينهوك ، الذي بنى مجاهرًا بسيطة لمراقبة العالم الطبيعي خلال النصف الثاني من القرن السابع عشر.

اللوحة بواسطة A. van Leeuwenhoek ، 1686. المصدر: انظر صفحة المؤلف ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

تم تقديم أول وصف منهجي للكائنات الأولية من قبل العالم الدنماركي مولر ، في عام 1786.

في عام 1818 ، اقترح جورج جولدفوس مصطلح البروتوزوان لتجميع الكائنات أحادية الخلية التي اعتبرها بدائية.

في عام 1841 ، سمحت دراسات دوجاردان على الساركودا (التي عُرفت لاحقًا باسم البروتوبلازم) بتفسير بنية الخلية ، مما جعل من السهل فيما بعد فهم أن البروتوزوا كائنات وحيدة الخلية.

بين عامي 1880 و 1889 نشر أوتو بوتشلي ثلاثة مجلدات عن البروتوزوا التي أكسبته مؤهلاً لمهندس علم الحيوان الأولي ، من خلال إعطاء هيكل لعلم الحيوان الأولي الحديث.

علم الحيوان الأولي كتخصص

في منتصف القرن التاسع عشر ، حدثت أحداث مهمة في تاريخ علم الحيوان الأولي منحت الاعتراف والهيبة لهذا الفرع من علم الحيوان.

في عام 1947 تم تأسيس أول مجلة لعلم الأوليات في يينا بألمانيا. Archiv für Protistenkunde. في نفس العام ، ولدت جمعية علم الأوليات في مدينة شيكاغو بالولايات المتحدة الأمريكية. حدث مهم آخر كان عقد المؤتمر الدولي الأول لعلم الأوليات الذي عقد في براغ ، تشيكوسلوفاكيا ، في عام 1961.

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

أدى إنشاء وتنويع واستخدام المجاهر الإلكترونية في منتصف القرن العشرين إلى تعزيز التقدم الكبير في دراسة التصنيف والنظاميات والمورفولوجيا وعلم وظائف الأعضاء في البروتوزوا.

البروتوزوا في التصنيفات الأولى

لم تتضمن تصنيفات الكائنات الحية من قبل الفلاسفة اليونانيين القدماء كائنات مجهرية. أدت التقنيات وتقدم المعرفة إلى مقترحات تصنيف جديدة على نحو متزايد ، بعد البحث المستمر عن تصنيف طبيعي.

في عام 1860 ، اقترح هوغ المملكة البدائية لتجميع النباتات والحيوانات البدائية. في وقت لاحق اقترح هيكل (1866) مملكة بروتيستا لتجميع الكائنات أحادية الخلية.

في عام 1938 ، اقترح HF Copeland استخدام أربع ممالك: Monera و Protista و Plantae و Animalia. تجمع مملكة مونيرا البكتيريا الزرقاء والبكتيريا التي أدرجها هيكل داخل البروتيستا. استند هذا التجميع إلى طابعه المنوي ، الذي اكتشفه تشاتون.

بدءًا من تصنيف Coperland ، قام RH Whittaker بفصل الفطر عن Protista وأنشأ مملكة الفطريات ، مما أدى إلى التصنيف التقليدي للممالك الخمس.

اعترف Woese ، في عام 1977 ، بثلاث سلالات تطورية فقط: Archaea ، Bacteria ، و Eukarya. بعد ذلك ، اقترح Mayr في عام 1990 مجالات Prokaryota و Eukaryota.

أعاد مارجوليس وشوارتز ، في عام 1998 ، تقديم نظام الممالك الخمس ، مع مملكتين عظميين.

التصنيفات في القرن الحادي والعشرين

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

تدعم نتائج مشروع يسمى كتالوج نظام الحياة (2015) اقتراح مملكتين عظميين: Prokariota و Eukaryota. في أول مملكة عظمى تشمل الممالك القديمة والبكتيريا. في الثانية تشمل الممالك Protista و Chromista و Fungi و Plantae و Animalia.

في هذا التصنيف ، تعتبر البروتوزوا السلف المشترك لجميع حقيقيات النوى ، وليس الحيوانات فقط ، كما تم اقتراحه في الأصل.

مجالات الدراسة

البروتوزوا ككائن للدراسة

البروتوزوا هي كائنات حقيقية النواة. تتشكل من خلية واحدة ذات نواة متباينة تؤدي جميع وظائف كائن حي كامل.

يمكن أن يتراوح متوسط ​​حجمها من 2 أو 3 ميكرون إلى 250 ميكرون. ومع ذلك ، يمكن أن يصل طول Spirostomun ، وهو حيوان أولي مهدب ، إلى 3 ملم ، ويمكن أن يصل طول Porospora gigantea ، وهو حيوان بوغي ، إلى 16 ملم.

البروتوزوا هي في الأساس غيرية التغذية ، ويمكن أن تكون phagotrophs ، أو مفترسات أو حواجز. الاستثناء المهم هو Euglenophyceae ، وهو البروتوزوا الضوئي الوحيد الذي يحصل على البلاستيدات الخضراء من الطحالب الخضراء التي تم التقاطها وتخليصها.

يتم تكاثرهم بشكل لاجنسي من خلال الانشطار الثنائي أو الانشطار المتعدد. ومع ذلك ، فإن أقلية تمتلك التكاثر الجنسي عن طريق التزاوج أو الزواج الذاتي (اندماج الأمشاج الفردية) ، أو عن طريق تبادل المواد الجينية (الاقتران).

وهي كائنات متحركة لها أعضاء حركية مثل الأسواط أو الأهداب أو الأرجل الكاذبة. يمكنهم أيضًا التحرك من خلال الحركات الأميبية ، النموذجية للخلية ، والتي تتحقق عن طريق الانكماش والاسترخاء.

يتم توزيعها في جميع البيئات الرطبة على الأرض. على سبيل المثال ، يمكن أن نجدها بين حبات الرمل على الشاطئ ، في الأنهار والبحار والمجاري والينابيع وفي فضلات الغابات وفي أمعاء اللافقاريات والفقاريات أو في دماء البشر.

انهم قادرون على البقاء على قيد الحياة نقص الرطوبة. لديهم هياكل مقاومة تسمح لهم بالترسخ حتى يتلامسوا مع الوسط المائي.

يمكن أن يكونوا يعيشون بحرية أو يحافظون على علاقات تكافلية مع الأنواع الأخرى مثل التعايش أو التبادلية أو التطفل. تعتبر الطفيليات من العوامل المسببة للأمراض في النباتات والحيوانات والبشر.

أنظمة النماذج

البروتوزوا مثالية كنماذج دراسة تسمح بمعالجة أسئلة مختلفة في علم الأحياء. بعض الخصائص التي تجعلها مفيدة هي: فترات التوليد القصيرة ، والتنوع الكبير في الخصائص الأساسية ودورات الحياة ، والتوزيع الجغرافي المعمم وعلم الوراثة الذي يمكن التحكم فيه.

دراسات أساسية

يشمل علم الحيوان الأولي دراسة التاريخ الطبيعي للأوليات. وهذا يشمل المعرفة حول التركيب والتصنيف والسلوك ودورات الحياة وعلم وظائف الأعضاء لهذه الكائنات.

تغطي الدراسات البيئية الأساسية للبروتوزوا الديناميكيات داخل الأفراد من نفس النوع وبين الأفراد من الأنواع المختلفة. هذا الأخير له أهمية خاصة بسبب وجود الطفيليات الأولية.

الدراسات التطبيقية

يعالج علم الحيوان الأولي مجالات مهمة للبحث التطبيقي في مجالات متنوعة مثل الطب والطب البيطري والبتروكيماويات والتكنولوجيا الحيوية والعديد من المجالات الأخرى التي تهم البشرية.

يدرس علم الأوليات البروتوزوا كعوامل مسببة للأمراض في البشر والحيوانات والنباتات. وبالتالي ، فإنه يتداخل مع علم الحيوان الأولي الأساسي في دراسة التاريخ الطبيعي للطفيليات الأولية.

يدرس الأمراض نفسها من خلال معرفة آليات استعمار الطفيليات في العوائل السليمة ، والعمليات المعدية ، والتشخيص والعلاج والوقاية من هذه الأمراض.

في مجال البتروكيماويات ، تعتبر دراسة البروتوزوا مفيدة في التنقيب عن النفط. التعرف على وجود بعض الأنواع يمكن أن يلقي الضوء على وجود النفط في تلك الطبقة الاستكشافية.

وبالمثل ، يمكن أن يكون تكوين البروتوزوا مؤشرا على حالة استعادة النظام البيئي بعد أحداث الانسكاب النفطي.

من ناحية أخرى ، يمكن أن تساعد إدارة مجموعات الأوالي في المعالجة الحيوية للأجسام المائية والتربة الملوثة. قدرة البروتوزوا على ابتلاع الجسيمات الصلبة تسرع من تحلل النفايات السامة والعوامل الخطرة.

أمثلة بحثية حديثة

تنوع البروتوزوا في الغابات الاستوائية

من المعروف على نطاق واسع أن الغابات الاستوائية بها تنوع كبير في الأنواع النباتية والحيوانية.

خلال عام 2017 ، نشر ماهي والمتعاونون معه نتائج مشروع بحثي يهدف إلى التعرف على التنوع الكبير للكائنات الدقيقة في الغابات التي تعيش على نطاق ميكروبي.

تم تطوير المشروع في الغابات في كوستاريكا وبنما والإكوادور ، حيث أخذوا عينات من الزهور والليانا التي سقطت على الأرض. أظهرت النتائج أن البروتوزوا أكثر تنوعًا بكثير من الكائنات الحية الدقيقة في الغابات.

فيروسات طفيليّة من الأوالي في البشر

لقد حظي التفاعل بين الطفيليات ومضيفيها باهتمام كبير في علم الحيوان الأولي الطبي. ومع ذلك ، هناك تفاعلات جديدة تم اكتشافها تزيد من تعقيد نظام الدراسة وتتطلب المزيد من البحث.

نشر Grybchuk وزملاؤه (2017) مؤخرًا عملًا يحدد عدة فيروسات من عائلة Totiviridae المتورطة في زيادة إمراض البروتوزوا من مجموعة المثقبيات المرتبطة بالطفيلي البشري الليشمانيا.

تظهر النتائج عدة فيروسات مجهولة من قبل. كما أنها تقدم معلومات مهمة عن أصل وتنوع وتوزيع الفيروسات في مجموعة من الطلائعيات.

المراجع

1. بلتران ، إي (1941). فيليكس دوجاردان و «النسيج الطبيعي للنباتات الحيوانية. Infusoires »، 1841. القس Soc. Mex. اصمت. نات ، الثاني. (2-3): 221-232 ، 1941.
2. Beltrán، E. 1979. ملاحظات عن تاريخ علم الحيوان الأولي V. مكس. اصمت. علم. و Tec. ، رقم 5: 91-114.
3. كورليس ، جو (1989). البروتوزون والخلية: نظرة عامة موجزة عن القرن العشرين. مجلة تاريخ علم الأحياء المجلد.22، No. 2 pp. 307-323.
4. جريبشوك ، د وآخرون. (2017). الاكتشاف والتنوع الفيروسي في البروتوزوا المثقبي مع التركيز على أقارب الطفيلي البشري الليشمانيا. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe، U. and Lazcano، A. الطريقة الطبيعية للتصنيف وخصائص المقارنة الشاملة. في: Contreras-Ramos، A.، Cuevas-Cardona، MC، Goyenechea، I. and Iturbe U.، (محررون). النظاميات ، قاعدة المعرفة للتنوع البيولوجي. جامعة ولاية هيدالغو المستقلة ، 2007. باتشوكا ، هيدالغو ، المكسيك.
6. ليدبيتر ، بي إس سي وماكريدي ، SMM The fagellates: وجهات نظر تاريخية. حرره Barry SC Leadbeater ، John C. Green. السوط: الوحدة والتنوع والتطور.
7. ماهي ، إف وآخرون. (2017). تهيمن الطفيليات على مجتمعات الطفيليات شديدة التنوع في التربة في الغابات المطيرة الاستوائية. علم البيئة والتطور 1 (91): 1-8
8. Rodríguez و DJG و JL Olivares و J. Arece. (2010). تطور البروتوزوا. القس Salud الرسوم المتحركة. المجلد 32 رقم 2: 118-120.
9. روتشيلد ، إل جيه (2004). ملاحظات تمهيدية: علم الحيوان الأولي (البروتيستولوجيا) في فجر القرن الحادي والعشرين. مجلة علم الأحياء الدقيقة حقيقية النواة 51 (1).