Kriska György

Biológia érettségire felkészítő - Fotoszintetizáló szervezetek II.


A földi élet törzsfája, az élőlények rendszerezése

A kutatók ma már egyetértenek abban, hogy az élővilág rendszerezésének az egyes rendszertani csoportok leszármazási viszonyain, a földi élet törzsfáján kell alapulnia. A törzsfaszerkesztés során korábban olyan hibás megközelítéseket alkalmaztak, amelyek a ma élő fajok egymásból való leszármazását és a fejlődés kiindulási pontját jelentő csoportok evolúciójának megállását sugallták. Ezzel szemben a jelenlegi rendszerek a közös ős elvén építik fel a törzsfát, amely villás elágazású és a legalsó elágazódás az összes faj közös ősét jelenti. A különböző rendszertani kategóriák (pl. faj, család) a legközelebbi közös őst és annak összes leszármazottját foglalják magukba. Az így megalkotott kategóriákat monofiletikusnak nevezzük. Ha a kategóriában nem jelenik meg minden leszármazott, akkor a csoport parafiletikus, ha pedig egy csoport elemeinek nem minden esetben közös az őse, akkor a csoport polifiletikus. A modern rendszerezésben nem használatosak sem a para-, sem a polifiletikus kategóriák. A mai rendszertan megalkotásában, amely jelenleg is tart, az elvek meghatározása mellett meghatározó szerepe volt a molekuláris és sejtszintű biológia új eredményeinek, amelyek lehetőséget adtak a főbb csoportok evolúciós kapcsolatrendszerének feltérképezésére. Az új kutatások arra is fényt derítettek, hogy az evolúció során a genetikai információ nem csak az őstől adódik át a leszármazottak felé, hanem a fejlődésükben már elvált csoportok között horizontálisan is átadódhat. Ennek a megvalósulási formája alapvetően kétféle lehet. Az egyik lehetőség az örökítőanyag (DNS) átadása, amely megvalósulhat például a sejtek konjugációja során, vagy bakteriofágok közvetítésével. A másik lehetőség pedig az endoszimbiózis jelensége, amikor egy sejt által bekebelezett másik sejt nem emésztődik meg, hanem beépül a gazdasejtbe, annak részévé válik. Ez utóbbi jelenség különösen a fotoszintetizáló szervezetek evolúciójában bír nagy jelentőséggel. Az élővilág két fő csoportját jelentik a prokarióták és az eukarióták. A prokarióták két csoportja az eubaktériumok és az archebaktéri- umok (ősbaktériumok), amelyek nem alkotnak monofiletikus csoportot, mert az eukarióták és az archebaktériumok őse közös, így ők alkotnak együtt monofiletikus kategóriát. Tehát a sejttani alapokon álló prokarióta-eukarióta csoportosítás hasznosnak nevezhető, ugyanakkor a proka- rióták a korszerű rendszertanban nem alkotnak monofiletikus egységet. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy az ősbaktériumszerű ősből kialakult eukarióták endoszimbiózist alakítottak ki eubaktériumokkal, aminek egyik eredménye a mitokondrium kialakulása. Az eukarióták mono- filetikus csoportja két monofiletikus részre a heterotróf életmódú egyostorosok (Unikonta) és a kétostorosok (Bikonta) csoportjára osztható sejttani és biokémiai kutatási eredmények alapján. Az egyostorosok csoportjába tartoznak az állatok és a gombák alkotta hátulsó ostorosak (Opistokontha) és a nyálkagombákból és amőbákból alakuló Amoebozoa egységek. A kétostorosok csoportjában az evolúció során többször és többféleképpen is megjelent a sejtekben a fotoszintézis sejtszervecskéje a zöldszíntest. Az egyik ilyen esemény az volt, amikor egy eukarióta sejt egy az eubaktériumok közé sorolt kékbaktériummal alakított ki endoszimbiózist. Ily módon származtathatjuk a kékeszöld moszatok (Glaucophyta), a vörösmoszatok (Rhodophyta) és a zöld növények (Viridiplantae: zöld algák, mohák, harasztok, nyitva- és zárvatermők) monofiletikus csoportját, amit növényeknek (Plantae) nevezünk. A növényeken (Plantae) kívül a kétostorosok (Bikonta) másik nagy monofiletikus csoportjának elkülönítésében egy másik end- oszimbiotikus lépés volt a meghatározó, amelynek során egy eukarióta anyasejt egy másik eukarióta sejtet, egy vörösalgát kebelezett be, amelyből a gazdasejt színtestje lett. Az így létrejött csoporton belül a Chromista (felemás ostorúak, petespórás gombák, mészmoszatok, garatos ostorosok) és az Alveolata (csillósok, spórás egysejtűek, páncélos ostorosok) monofiletikus egységeket különböztetjük meg. A kétostorosok csoportján belül a már említett növényeken (Plantae) és Chromistákon túl az Excavata (Metamonada és Euglénák) és a Rhizaria (zöld amőbák, foraminiferák, sugárállatok) egysejtű szerveződésű monofiletikus csoportok tartoznak, amelyeknél zöldmoszatokkal kialakított endoszimbiózis eredményeként alakultak ki zöldszíntestek. A zöld növényeken (Viridiplantae) belül a zöldalgák nem képeznek monofiletikus csoportot, a rendszerezésük még nem megoldott. A többi növényből (mohák, harasztok, nyitva- és zárvatermők) alkotott embriós növények (Embryophyta) csoport viszont monofiletikus. A mohák csoportja parafiletikus, ezért a korszerű rendszerben nincs helye a mohák törzsének, ehelyett jelenleg három monofiletikus mohatörzs (becősmohák, májmohák, lombosmohák) van. A korábbi rendszerben használatos haraszt törzs is parafiletikus. Az ősharasztok fejlődésének korai oldalágát képezik a korpafűfélék, míg a másik ág a valódi levelűeket (Euphyllophyta: zsurlók, páfrányok, nyitva- és zárvatermők) foglalja magába. A zsurlók és páfrányok monofiletikus csoportot alkotnak ezért célszerű egy törzsbe (Monilophyta) sorolni fajaikat. A zárvatermők monofiletikus csoportot képeznek tehát a korszerű rendszerben is megmaradhatnak önálló törzsként, ugyanakkor mivel a nyitvatermőknek és a zárvatermőknek közös az őse, ezért a nyitvatermők törzse nem lehet monofiletikus, jelenleg a nyitvatermőket négy külön törzsbe sorolják (cikászok, ginkófélék, fenyőfélék és gnétumok). A zárvatermőkön belül legfeljebb szervezet- tanilag különböztethető meg az egyszikűek és kétszikűek csoportja.

Biológia érettségire felkészítő - Fotoszintetizáló szervezetek II.

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2020

ISBN: 978 963 454 447 0

Az „Érettségire felkészítő - Biológia” könyvsorozat második kötete a levél, a virág és a termés felépítésével, működésével kapcsolatos tudnivalókat tartalmazza. A könyv az első részhez hasonlóan magában foglalja az egyes témák alapismereteit és a kísérletek, megfigyelések képekkel illusztrált leírásait. Emellett ez a kiadvány is közzétesz olyan mobiltelefon kompatibilis animációkat, melyek a játékos formában való tanulást támogatják.

Hivatkozás: https://mersz.hu/kriska-biologia-erettsegire-felkeszito-fotoszintetizalo-szervezetek-ii//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave