گروه بزرگ و متنوعی از موجودات تک یاخته ای اولیه هستند که دیگر سلسله های یوکاریوتی از آنها مشتق شده اند.
مفاهیم کلیدی
سلسله آغازیان
در میان موجودات یوکاریوتی، این گروه از نظر فیلوژنتیکی سلسله بسیار شگفت انگیزی است. این سلسله، مرکب از یوکاریوتهایی است که جانور، گیاه یا قارچ نیستند. اکثر آغازیان تک یاخته ای هستند ولی در تعداد زیادی از شاخه ها، پریاخته ها نیز به چشم می خورند.
کلروپلاست
احتمالاً از سیانوباکترها منشأ گرفته و با گروه های مختلف آغازیان مستقلاً همزیست شده است.
تکامل پریاخته ای
تنوع عظیم آغازیان را می توان با پریاخته ای شدن گروهای مختلف آغازیان توضیح داد که به دفعات روی داده است.
با بررسی پیشینه ۳ سلسله بزرگ پریاخته ای (گیاهان، جانوران، قارچها) می توان اجداد آغازی آنها را شناخت.
احتمالا مهم ترین عبارتی که درباره سلسله آغازیان می توان گفت این است که آغازیان گروهی ساختگی هستند. برای سهولت کار، همه موجودات یوکاریوتی تک یاخته ای بر حسب نوع در این سلسله گروه بندی شده اند. این گروه بندی، اعضای بسیار متفاوت از یکدیگر را که فقط ارتباط اندکی با هم دارند گرد هم آورده است. قرار دادن آغازیان در “سلسله ای واحد” نشان دهنده روابط تکاملی آنها نیست. ولی در مقابل، طبقه بندی جانوران، گیاهان، قارچها، یوباکتریها و آرکی باکتریها با توجه به روابط تکاملی آنها صورت گرفته است. به جز در موارد نادر، شاخه های مختلف آغازیان روابط بسیار دوری با یکدیگر دارند.
به تعبیری می توان گفت که قراردادن همه آغازیان در یک سلسله، نشان دهنده کمبود آگاهی ما درباره چگونگی ارتباط آنها با یکدیگر است. با پیشرفت دانش در این زمینه، این خلأ اطلاعاتی به سرعت رو به کاهش است. در میان همه گروه های جانداری که توسط زیست شناسان مطالعه شده اند، در حال حاضر دانش ما درباره آغازیان احتمالاً پویاترین جریان مطالعاتی به شمار می رود. راجع به چگونگی طبقه بندی آغازیان، حتی در میان افراد خبره، اتفاق نظر اندکی وجود دارد. هنوز توافق حاصل نشده است که آغازیان سلسلسه ای واحد هستند یا متنوع یا اینکه بهتر است آنها را در چند سلسلسه متفاوت در ردیف حیوانات، گیاهان و قارچها قرار داد.
سلسله آغازیان از سال ۱۶۹۶، طبقه بندی پنج سلسله ای ویتاکر مورد قبول همگان است.در سالهای اخیر با جدا شدن آرکی باکتریها از سلسه ی مونرا، ششمین سلسلسه به این طبقه بندی اضافه شد. هنوز عقیده اکثریت آن است که آغازیان در گروهی متنوع و غیر یکپارچه قرار دارند. ولی باید توجه داشت که شناخت بهتر زیست شناسان از ارتباطات تکاملی اعضای سلسله آغازیان هر روز سریع تر از دیروز است. ارتباطات پیش از این نیز به این موضوع کمک می کنند. به نظر می رسد در چند سال آینده، نظم روشن کننده تری جایگزین سلسله قدیمی آغازیان بشود.
آغازیان یوکاریوتی هستند
یک مورد تشابه آغازیان این است که آنها همگی یوکایوتی هستند. دو ویژگی مهم یوکاریوتها، رفتار جنسی و پریاخته ای بودن آنهاست. پریاخته ای بودن، بارها به طور مستقل در گروه های مختلف اتفاق افتاده است. آغازیان فاقد ویژگی های به خصوص گیاهان، جانوارن، و قارچها هستند. زیرا ویژگی های خاص آنها را ندارند. مثلاً تشکیل جنین نمی دهند و اندام های جنسی پیچیده و پریاخته ای گیاهان را ندارند. برخی از آغازیان مانند گیاهان کلروپلاست دارند و غذای خود را تولید می کنند، برخی دیگر مانند حیوانات غذای خود را هضم می کنند و گروهی نیز مانند قارچها غذای خود را جذب می کنند.
در یک طبقه بندی قدیم تر، آغازیان سبز و فتوسنتز کننده و همه ی آغازیانی که غذای خود را جذب می کنند، جزء گیاهان محسوب می شدند. از نظر تاریخی، قارچها نیز جزء گیاهان به حساب می آمدند. آغازیانی که مانند جانوران غذای خود را هضم می کردند، جانوارن کوچک و ساده ای محسوب می شدند. این گونه طبقه بندی ها روابط پیچیده ی موجود بین گروه های مختلف آغازیان را مشخص نمی کردند و بنابراین جای خود را به طرحی از طبقه بندی دادند. قرار دادن گروهی از آغازیان جزء گیاهان، تنها به این دلیل که در دوره ی تکاملی خود مستقلاً کلروپلاست به دست آوردند و با محسوب کردن آنها جزء جانوران به این دلیل که کلروپلاست کسب نکرده اند اما حرکت می کنند، طبقه بندی بسیار گمراه کننده ای است.
شاخه هایی از آغازیان که دارای کلروپلاست هستند و فتوسنتز می کنند، در گذشته بخش (دیویژن) نامیده می شدند, ولی امروزه همانند گروه های جانوران، گیاهان و قارچها، شاخه (فیلوم) نامیده می شوند. آغازیانی که کلروپلاست دارند، به طور غیر رسمی جلبک خوانده می شوند. دانشمندانی که جلبکها را بررسی می کنند فیکولوژیست نامیده می شوند. دانشمندانی که درباره آغازیان غیر خودخوراک ساز مطالعه می کنند، پروتوزئولوژیست خوانده می شوند. زیرا این موجودات را عموماً پروتوزوآ می گویند. این اصطلاح نیز مثل آلگها (جلبکها) در بسیاری از مواقع، مفهوم غیر فنی دارد.
دو شاخه از جلبکها اساساً پریاخته ای هستند: جلبکهای قهوه ای، از شاخه فائوفیتا و جلبکهای قرمز از شاخه رودوفیتا. شاخه ی سوم ویروس ها و موجودات ساده.
چالش در طبقه بندی آغازیان
سه پیشنهاد مختلف امروزی برای طبقه بندی آغازیان وجود دارد. تفاوتهای عمیق موجود در این طبقه بندی ها خود گواهی است بر اختلاف عقاید در این زمینه. طبقه بندی بالایی بر اساس تفاوتهای مولکولی موجود در زیر واحدهای ریبوزومی انجام شده است. طبقه بندی میانی با تحلیل هم نیایی (کلادیستیک) ویژگی های بسیار گسترده (از جمله زیر واحدهای ریبوزومی) ارائه شده است. طبقه بندی پایینی، خطوط اصلی ارزیابی مجدد تکاملی آغازیان را نشان می دهد و هدف از آن به دست دادن نوعی طبقه بندی موقتی “دم دست” است تا اینکه در آینده ارتباطات تکاملی بهتری ارائه شود. در جایی که دانشمندان می پذیرند که طبقه بندی آغازیان با مشکلاتی روبرو هستند، مقایسه ی این سه طرح نشان می دهد که برخی گروهها با یکدیگر مرتبط شناخته شده اند (مانند مژکداران و دینوفلاژلیتها) و در همان حال طبقه بندی گروهی دیگر همچنان در پرده ای از ابهام قرار دارد (مانند ژیاردیا)
سلسله ی آغازیان سلسله ای مبهم است که گروه های مختلف بسیاری از موجودات تک یاخته ای را شامل می شود. موجودات تک یاخته ای پیچیده مانند ورتیسلا (شاخه سیلیوفورا)، که غیر خودخوراک ساز است و از باکتریها تغذیه می کند و دارای ساقه قابل انقباضی است، در هیچ یک ازگروه های جانوران یا گیاهان قرار نمی گیرند و به عنوان آغازیان طبقه بندی می شوند.
جلبکها، یعنی جلبکهای سبز از شاخه کلروفیتا، شامل موجودات پریاخته ای هستند. در هر یک از این شاخه ها، پریاخته ای شدن جداگانه به وجود امده است که ارتباط های مستقیمی با آغازیان تک یاخته ای گوناگون دارند. جلبکهای سبز جد گیاهان محسوب می شوند ولی گیاهان و جلبکهای سبز تفاوتهای بسیار اساسی با یکدیگر دارند. علاوه بر این سه گروه مهم، تعدادی دیگر از شاخه های آغازیان نیز در دوره ی تکاملی خود پریاخته ای شده اند.
نقش همزیستی
حداقل دو اندامک مشخص یوکاریوتها، از جمله آغازیان، احتمالاًاز پروکاریوتها مشتق شده است. یکی اینکه میتورکندریها و کلروپلاستها در بسیاری از ویژگی ها با باکتریها سهیم هستند. مانند نوع خاص غشای داخلی؛ و دیگری ریبوزوم متفاوت، دی ان ای، و شیوه تولید مثل.
میتوکندریها در اوایل پیدایش یوکاریوتها به وجود آمده اند و احتمالاً از باکتری های ارغوانی غیرگوگردی همزیست مشتق شده اند. فقط چند یوکاریوت هستند که میتوکندری ندارند مانند پلومیکسا پالوستریس که موجودی است شبه آمیب و غیرعادی که در بستر گِلی برکه های آب شیرین یافت می شود. پلومیکسا، ژیاردیا و تعداد کمی از آغازیان دیگر ممکن است ثمره ی مراحلی از تکامل اجداد یوکاریوتی باشند قبل از آنکه این اندامک ها را کسب کنند.
برخلاف میتوکندری ها، کلروپلاست ها به سه دسته تقسیم می شوند. سه دسته کلروپلاست در شیمی زیستی خود متفاوتند:
۱- کلروپلاستهای جلبکهای قرمز، که دارای کلروفیل آ، کاروتنوئید و فیکوبیلین هستند. این کلروپلاستها به احتمال قوی از سیانوباکرتی های همزیست مشتق شده اند.
۲- کلروپلاستهای سبز گیاهان، جلبکهای سبز
۳- شاخه ای دیگر به نام اوگلنوئید که بسیار شاخص است.
این کلروپلاستها حاوی کلروفیل آ و ب و کاروتنوئید هستند. علیرغم تفاوتهای زیست شیمیایی موجود بین کلروپلاستهای سه دسته از باکتریها، به نظر می رسد تقریباً منشأ تمامی کلروپلاستها از سیانوباکتری هاست. اساسا این موضوع عمدتاً بر مقایسه ی جزء به جزء نوکلئیک اسید آنها استوار است. البته هنوز احتمال ضعیفی می رود که پاره ای از کلروپلاستها از دیگر گروه های باکتری منشأ گرفته باشند.
نتیجه گیری
آغازیان را در ۷ گروه قرار می دهیم. بسیار مشکل است که انواع متنوع آنها را در یک طرح ساده بگنجانیم. کتابها بطور سنتی آنها را به شکلی غیر طبیعی (مانند آنچه در قرن نوزدهم اجرا شد) به فتوسنتز کننده ها (جلبکها)، غیرخودخوراک سازها (پروتوزوآها) و جذب کننده ها (آغازیان شبه قارچ) تقسیم بندی می کنند.
آغازیان را می توان با توجه به اختصاصات مشترک اصلی گروه بندی نمود. این خصوصیات آنهایی هستند که متخصصان رده بندی نیز امروزه با استفاده از آنها و با بهره گیری از ویژگی هایی در پی طبقه بندی آغازیان هستند, ویژگی هایی همچون:
داشتن یا نداشتن مژک یا تاژک
وجود رنگدانه و نوع آنها
نوع میتوز
انواع تاج های موجود در میتوکندریها
ژنتیک مولکولی زیر واحد “اس” ریبوزومی
داشتن یا نداشتن اجسام درون بسته و نوع آنها
شکل کلی بدن (شبه آمیبی، شبه کوکوسی و غیره)
وجود پوشش
پوسته یا دیگر حفاظهای بدن
نوع تغذیه و حرکت
موارد مذکور تنها تعدادی از ویژگی های به کار رفته در تشخیص روابط فیلوژنتیکی هستند.
به معیارهائی که برای تعیین گروهها برگزیدیم باز هم می توان معیارهایی اضافه کرد. ضمن آنکه بین زیست شناسان در اولویت دادن به معیارها توافق کلی وجود ندارد.
منبع: کتاب زیست شناسی پیتر.ارچ.ریون – جورج بی- جانسون (جلد دوم)
ترجمه: هیات مترجمان
انتشارات: مرکز نشر دانشگاهی، تهران
و منابع اینترنتی
گردآورندگان: فاطمه زنگی و پردیس طاهری
مطالب پیشنهادی امروز برای شما:
