Alkueläimet

Alkueläinten määritelmä

Alkueläimiksi kutsuttuihin organismeihin kuuluu monenlaisia eliöitä, joista useimmat ovat vapaasti eläviä yksisoluisia eukaryootteja. Siksi alkueläimet sopivat Eukarya-domeeniin. Vaikka valtakunnan Protista eri heimot eivät ole läheistä sukua toisilleen, ne on kuitenkin luokiteltu yhteen, koska ne eroavat suuresti muista kasvi-, eläin- ja sienikunnista. Nimityksellä ”protozoa” on dynaaminen historia, sillä aikoinaan siihen kuuluivat vain ”eläimenkaltaiset” yksisoluiset elämänmuodot. Nykyään nämä heterotrofiset alkueläimet yhdistetään yhdessä autotrofisten levien ja muiden yksinkertaisten elämänmuotojen kanssa valtakuntaan Protista. Vaikka kaikki alkueläimet ovat eukaryootteja, kaikki eivät lisäänny korkeampien eläinsolujen tavanomaisen mitoosimallin mukaisesti. Monilla on monimutkainen solujen jakautuminen, joka muistuttaa bakteerien binääristä jakautumista suuremmassa mittakaavassa. Jotkin Protista-kuntiin kuuluvat heimot ovat autotrofisia soluja, jotka sisältävät kloroplasteja, jotka voivat tuottaa sokereita auringonvalosta. Vaikka historiallisesti vain heterotrofisia organismeja pidettiin protozooina, tässä artikkelissa esitellään monia Protista-suvun heimoja, jotka voivat fotosyntetisoida sokereita. Alla on kuva alkueläimistä.

Esimerkkejä alkueläimistä

Malaria

Malaria on tauti, joka vaikuttaa vuosittain satoihin miljooniin ihmisiin maailmanlaajuisesti. Arvioiden mukaan malariaan kuolee vuosittain kolme miljoonaa ihmistä, joista puolet on pieniä lapsia. Malarian aiheuttavat useat Plasmodium-sukuun kuuluvat alkueläimet. Nämä alkueläimet elävät sekä hyttysten ruoansulatuskanavissa että ihmisen verisoluissa. Yksisoluiset alkueläimet pääsevät ihmisen verenkiertoon hyttysen pureman yhteydessä. Ne löytävät infektoitumattoman punasolun ja käyttävät solunsa päässä olevaa erityistä organelliyhdistelmää pakottaakseen solun vetämään loisen sisäänsä. Tämä erityinen organellien ryhmä, joka tunnetaan nimellä apikaalinen kompleksi, antaa loisalkueläimille mahdollisuuden piiloutua verisoluihin. Tämän vuoksi Plasmodiumia ja muita loisevia apikompleksilajeja on hyvin vaikea tappaa, koska myös verisolut pitäisi tuhota.

Punajoki

Mielenkiintoisen meressä esiintyvän ilmiön aiheuttaa myös toinen alkueläinheimo. Dinoflagellaatit ovat ryhmä alkueläimiä, jotka elävät pääasiassa vapaasti uivina yksisoluisina organismeina, kun taas toiset elävät symbioottisesti tiettyjen selkärangattomien sisällä. Vapaasti uivissa dinoflagellaattiryhmissä voi esiintyä voimakkaita lisääntymisjaksoja, joita kutsutaan kukinnoiksi. Jos kukinta tuottaa riittävästi dinoflagellaatteja, merivesi muuttuu vaaleanpunaiseksi tai jopa punaiseksi niiden tiheyden vuoksi. Kaikkien kukinnan läpi kulkevien organismien harmiksi dinoflagellatit tuottavat myrkkyä. Kun ne kerääntyvät valtaviin tiheyksiin, tämä hermomyrkky voi lamauttaa ja tappaa lähes minkä tahansa kukinnossa olevan organismin. Kukintaa syövät kalat, äyriäiset ja nilviäiset voivat varastoida myrkkyjä kudoksiinsa ja tulla myrkyllisiksi niitä syöville ihmisille. Paralyyttisen simpukkamyrkytyksen aiheuttavat suurina pitoisuuksina olevat dinoflagellaattimyrkytykset. Yksinkertaiset alkueläimet voivat suurina määrinä aiheuttaa ihmiselle lihashalvauksen ja hengitysvajauksen, joka voi johtaa mahdollisesti kuolemaan.

Alkueläintyypit

Alkuperäiskotilot

Alkuperäiskotiloihin (Protista) kuuluu monia heimoja. Vaikka tämä edustaa laajaa valikoimaa niistä, se ei ole läheskään kaikkia. Osasyy siihen, miksi tässä domainissa on niin paljon monimuotoisuutta, on se, että suvut eivät ole läheisesti sukua toisilleen.

Suvun Euglenida

Euglenida on protozoojen suku, jonka tunnistaa niiden muodon antavasta pellikkelistä ja lippulehdistä, joita ne käyttävät liikkumiseen. Pellikeli on eräänlainen kuori, joka on solukalvon alla. Se koostuu proteiiniliuskoista, jotka tukevat toisiaan. Jotkin Euglenida-luokkaan kuuluvat eliöt ovat fotosynteettisiä, ja niissä on kloroplasteja. Toiset saavat ravintonsa ympäristöön liuenneista ravinteista, kun taas toiset ovat loisia.

Sukupolvi Kinetoplastida

Euglenidojen kanssa läheistä sukua olevilla Kinetoplastidoilla on myös pellikkelin suoja, vaikkakin se koostuu yksinomaan mikrotubuluksista. Kinetoplastidaan kuuluville organismeille on ominaista, että niillä on yksi ainoa, paljon suurentunut ja pitkänomainen mitokondrio. Tyypillisesti soluissa on monta pientä mitokondriota yhden suuren sijaan. Kinetoplastida-heimoon kuuluu monia loiseläimiä, jotka aiheuttavat tauteja ihmisille. Näistä leishmanioosi on merkittävin, ja siihen sairastuu vuosittain yli miljoona ihmistä. Lääketieteellisten hoitojen kehittyminen pelastaa kuitenkin suurimman osan tartunnan saaneista, ja vain noin 1000 ihmistä kuolee vuosittain näihin alkueläimiin.

Sukupolvi Ciliophora

Liipukkeiden sijasta Ciliophora-sukupolveen kuuluvat eliöt käyttävät paljon pienempiä rakenteita, joita kutsutaan värekarvoiksi. Näiden organismien säikeet peittävät koko solun, ja ne työskentelevät yhdessä liikuttaakseen solua eteenpäin. Aivan kuten soutuveneen yksittäiset melat, kukin säie antaa eteenpäin suuntautuvan voima-iskun ja palaa sitten takaisin lähtöasentoon palautusiskussa. Ciliophora-luokkaan kuuluviin organismeihin kuuluu monenlaisia ruumiinrakenteita, kuten vapaasti uivia organismeja ja kiinteitä organismeja, jotka käyttävät värekarvojaan ravinnon suodattamiseen vedestä. Suurin osa sädesienistä elää meriympäristöjen pohjassa, niin sanotussa pohjaeläinvyöhykkeessä. Nämä alkueläimet ovat kuitenkin erikoistuneet myös loisiksi suurempien eliöiden ruoansulatuskanaviin.

Sukupolvi Apicomplexa

Kuten esimerkissä 1 nähtiin, Apicomplexa-sukupolveen kuuluu enimmäkseen loiseläimiä, jotka elävät yksinomaan isäntäeliöissään. Näillä organismeilla on kaikilla apikaaliset kompleksit, joiden avulla ne pääsevät isäntänsä soluihin. Solujen sisällä loiset ovat paljon vastustuskykyisempiä, ja niillä on parempi pääsy ravintoaineisiin. Monet näistä loisista voivat myös muuttaa solujensa pinnalla olevia proteiineja. Tämä auttaa niitä ”piiloutumaan” immuunijärjestelmän soluilta, jotka tunnistavat tunkeutuvien taudinaiheuttajien pinnalla olevat vieraat solut. Tämä tekee niiden lääketieteellisestä hoidosta hyvin vaikeaa.

Phylum Dinoflagellata

Esimerkissä 2 nähdään, että dinoflagellaatit käyttävät lippulajeja liikkumiseen, ja niitä peittää myös pellikeli. Toisin kuin kahdessa edellisessä pellikkeliryhmässä, dinoflagellaatit käyttävät solukalvon alla olevia rakkuloita luodakseen jäykän muodon. Jotkut dinoflagellaatit jopa täyttävät vesikkelinsä polysakkarideilla, kuten selluloosalla, luodakseen eräänlaisen panssarin, joka suojaa niiden soluja.

Sukupolvi Stramenopila

Stramenopiloihin kuuluu monenlaisia organismeja kuorellisista diatomeista ruskea- ja kultaleviin. Tähän heimoon kuuluvilla alkueläimillä on kuoret, suomut tai testit, jotka tukevat solua. Nämä suojakuoret vaihtelevat suuresti eri heimoissa. Diatomeilla on tapana tehdä koristeellisia ja monimutkaisia testejä silikaatista, jota käytetään myös lasin valmistukseen. Toiset muodostavat kuorensa kalsiumkarbonaatista tai proteiinista.

Sukupuoli Rhizopoda

Sukupuoli Rhizopoda sisältää ameebat. Pienet, yksisoluiset alkueläimet ovat eräitä ainoista alkueläimistä, joilla ei ole minkäänlaista kovaa kuorta. Ameebat liikkuvat ulottamalla sytoplasmansa ympäristöön. Näitä ulokkeita kutsutaan pseudopodioiksi.

Sukupolvi Actinopoda

Actinopoda-sukupolveen kuuluvilla eliöillä on tyypilliset aksopodiat, jotka ovat solusta ulkonevia teräviä piikkejä, jotka ovat sytoplasman peitossa. Niitä käytetään liikkumiseen ja ravintoon. Axopodiat tuottavat myös kauniita muotoja, kuten alla olevassa organismissa nähdään:

Phylum Granuloreticulosa

Granuloreticulosaan kuuluu erilaisia organismeja, joilla on valtava teollinen arvo. Näiden alkueläinten tuottamat testit kerääntyvät valtavina määrinä meriympäristöjen pohjalle. Ajan myötä ne kivettyvät yhteen ja muuttuvat liidun, kalkkikiven ja marmorin kaltaisiksi aineiksi. Jopa Egyptin pyramidit on rakennettu kivistä, jotka ovat peräisin näiden alkueläinten kuorista.

Sukupolvi Diplomonodida

Diplomonodida on organismien suku, jolla on monia lippulankoja liikkumista varten. Keskimääräinen lukumäärä on noin 8. Vaikka lajeja on paljon ja niiden paikka ekosysteemissä vaihtelee, tunnetuin näistä alkueläimistä on Giardia-suku, jota voi nauttia epäpuhtaassa vedessä ja joka aiheuttaa ihmiselle flunssan kaltaisia oireita ja ripulia.

Suvun Parabasilida

Näissä eliöissä on paljon lippulankoja, jopa tuhansia yksittäisessä solussa, ja niillä on erityinen kuitu, joka on kiinnittänyt Golgin laitteen lippulangan tyviosaan. Monet parabasilidat ovat olemassa symbioottisina alkueläiminä hyönteisten, erityisesti puuta syövien hyönteisten, ruoansulatuskanavissa. Nämä alkueläimet pystyvät erittämään entsyymiä, joka voi hajottaa selluloosaa.

Muut alkueläimet

On olemassa useita muita alkueläinten heimoja, mutta niitä ei voida käsitellä tässä. Kuten muiltakin alkueläimiltä, näiltä organismeilta puuttuvat erikoistuneet kudokset tai solukerrokset. Useimmat niistä ovat yksisoluisia, joskin jotkut esiintyvät pesäkkeinä tai kuiduissa. Pienen kokonsa ja sopeutumiskykynsä ansiosta alkueläimet ovat vallanneet lähes kaikki planeetan ympäristöt.

• Metazoa – Eliöt, joilla on järjestäytyneitä kudoksia, toisin kuin alkueläimillä.
• Protistit – Nimitys, joka kuvastaa fotosynteettisten eliöiden lisäämistä sukuun kuulumattomaan alkueläinryhmään.

Visailukysymys

1. Tutkija tarkkailee tuntemattoman organismin kehitystä. Kun solut jakautuvat, ne alkavat muodostaa erillisiä kudoskerroksia. Mikä näistä kuvaa organismia?
A. Alkueläimet
B. Metazoa
C. Ciliate

2. Eliö nähdään mikroskoopissa vapaana uivana, yksisoluisena ja pienten karvojen peittämänä, jotka liikkuvat. Mihin heimoon tämä alkueläin kuuluu?
A. Parabasilida
B. Euglenida
C. Ciliophora

3. Tutkija ottaa kauhallisen lammen vettä ja tutkii sitä mikroskoopin alla. Hän näkee näytteessä monia pieniä eliöitä. Ovatko kaikki organismit alkueläimiä?
A. Kyllä
B. Ei
C. Kaikki paitsi kalat!