La Terra ospita una serie impressionante di forme di vita. Da organismi unicellulari a creature fatte di molti trilioni di cellule, la vita ha assunto molte forme meravigliose ed evoluto innumerevoli strategie per la sopravvivenza. Ricordiamo che la teoria cellulare impone che tutti gli esseri viventi sono fatti di una o più cellule. Alcuni organismi sono fatti di una sola cellula e sono quindi indicati come unicellulari. Si dice che gli organismi contenenti più di una cellula siano pluricellulari., Nonostante la vasta gamma di organismi, esistono solo due piani cellulari fondamentali: procarioti ed eucarioti. La differenza principale di questi due piani cellulari è che le cellule eucariotiche hanno strutture interne legate alla membrana chiamate organelli (vedere chp 2.3). Quindi, se si analizzassero microscopicamente le cellule di qualsiasi organismo sulla Terra, si troverebbero cellule procariotiche o eucariotiche a seconda del tipo di organismo.
I biologi nominano, raggruppano e classificano gli organismi in base alle somiglianze in genetica e morfologia. Questo ramo della scienza biologica è noto come tassonomia., I tassonomisti raggruppano gli organismi in categorie che vanno da molto ampie a molto specifiche (Figura 1). La categoria più ampia è chiamata dominio e la più specifica è specie (notare le somiglianze tra le parole specifiche e specie). Attualmente, i tassonomisti riconoscono tre domini: Batteri, Archaea ed Eukarya. Tutte le forme di vita sono classificate all’interno di questi tre domini.
Figura 1. Questa illustrazione mostra i gruppi tassonomici, in sequenza, con esempi. Questa illustrazione di OpenStax è sotto licenza CC BY 4.,0
Dominio Batteri
Dominio batteri comprende procarioti, organismi unicellulari (Figura 2). Sono incredibilmente abbondanti e si trovano in quasi tutti i tipi immaginabili di habitat, incluso il tuo corpo. Mentre molte persone vedono i batteri solo come organismi che causano malattie, la maggior parte delle specie sono in realtà benigni o benefici per gli esseri umani. Mentre è vero che alcuni batteri possono causare malattie nelle persone, questa è più l’eccezione che la regola.
I batteri sono ben noti per la loro diversità metabolica., Il metabolismo è un termine generale che descrive la biochimica complessa che si verifica all’interno delle cellule. Molte specie di batteri sono autotrofi, il che significa che possono creare la propria fonte di cibo senza dover mangiare altri organismi. La maggior parte dei batteri autotrofi lo fa usando la fotosintesi, un processo che converte l’energia luminosa in energia chimica che può essere utilizzata dalle cellule. Un gruppo ben noto ed ecologicamente importante di batteri fotosintetici è cianobatteri., Questi sono a volte indicati come alghe blu-verdi, ma questo nome non è appropriato perché, come vedrai a breve, le alghe sono organismi che appartengono al dominio Eukarya. I cianobatteri svolgono un ruolo importante nelle reti alimentari dei sistemi acquatici, come i laghi.
Altre specie di batteri sono eterotrofi, il che significa che hanno bisogno di acquisire il loro cibo mangiando altri organismi. Questa classificazione include i batteri che causano malattie negli esseri umani (durante un’infezione, i batteri si sta mangiando). Tuttavia, la maggior parte dei batteri eterotrofi sono innocui per l’uomo., In effetti, hai centinaia di specie di batteri che vivono sulla tua pelle e nel tuo intestino crasso che non ti fanno male. Oltre il tuo corpo, i batteri eterotrofi svolgono ruoli vitali negli ecosistemi, in particolare i batteri che abitano il suolo che decompongono la materia vivente e rendono i nutrienti disponibili alle piante.
Figura 2. Molti procarioti rientrano in tre categorie di base in base alla loro forma: (a) cocchi, o sferica; (b) bacilli, o a forma di bastoncello; e (c) spirilla, o a forma di spirale. (credito a: modifica dell’opera di Janice Haney Carr, Dott., Richard Facklam, CDC; credito c: modifica del lavoro di Dr. David Cox, CDC; scala-bar dati da Matt Russell). Questa figura di OpenStax è sotto licenza CC BY 4.0
Dominio Archaea
Come i batteri, gli organismi nel dominio Archaea sono procarioti e unicellulari. Superficialmente, assomigliano molto ai batteri e molti biologi li hanno confusi come batteri fino a pochi decenni fa. Ma nascondersi nei loro geni è una storia che l’analisi moderna del DNA ha recentemente rivelato: gli archeani sono così diversi geneticamente da appartenere al proprio dominio.,
Molte specie arcaiche si trovano in alcuni degli ambienti più inospitali, aree di immensa pressione (fondo dell’oceano), salinità (come il Grande Lago Salato) o calore (sorgenti geotermiche). Gli organismi che possono tollerare e persino prosperare in tali condizioni sono noti come estremofili. (Va notato che molti batteri sono anche estremofili)., Insieme con prove genetiche, il fatto che una grande percentuale di archeani sono estremofili suggerisce che essi possono essere discendenti di alcune delle più antiche forme di vita sulla Terra; la vita che ha avuto origine su un giovane pianeta che era inospitale per gli standard odierni.
Per qualsiasi motivo, gli archeani non sono così abbondanti nel e sul corpo umano come i batteri e causano sostanzialmente meno malattie. La ricerca sugli archeani continua a far luce su questo dominio interessante e un po ‘ misterioso.,
Dominio Eukarya
Questo dominio è più familiare da usare perché include esseri umani e altri animali, insieme a piante, funghi e un gruppo meno noto, i protisti. A differenza degli altri domini, il dominio Eukarya contiene organismi multicellulari, oltre alle specie unicellulari. Il dominio è caratterizzato dalla presenza di cellule eucariotiche. Per questo dominio, sarete introdotti a molti dei suoi regni. Regno è il raggruppamento tassonomico immediatamente sotto dominio (vedi Figura 1).
Kingdom Animalia è composto da organismi multicellulari eterotrofi., Questo regno include umani e altri primati, insetti, pesci, rettili e molti altri tipi di animali. Kingdom Plantae comprende organismi autotrofi multicellulari. Fatta eccezione per alcune specie che sono parassiti, le piante usano la fotosintesi per soddisfare le loro richieste energetiche.
I funghi del regno includono funghi multicellulari e unicellulari, eterotrofi. I funghi sono comunemente scambiati per piante perché alcune specie di funghi crescono nel terreno. I funghi sono fondamentalmente diversi dalle piante in quanto non eseguono la fotosintesi e si nutrono invece della materia vivente degli altri., Un altro equivoco è che tutti i funghi sono funghi. Un fungo è una struttura riproduttiva temporanea utilizzata da alcune specie fungine, ma non tutte. Alcuni funghi assumono la forma di muffe e muffe, che sono comunemente visti sul cibo in decomposizione. Infine, i lieviti sono funghi unicellulari. Molte specie di lievito sono importanti per l’uomo, in particolare il lievito di birra e di birra. Attraverso il loro metabolismo, questi lieviti producono gas CO2 e alcol. Il primo fa lievitare il pane e il secondo è la fonte di tutte le bevande alcoliche.
Figura 3., Il fungo (a) familiare è solo un tipo di fungo. Vengono visualizzati i corpi fruttiferi dai colori vivaci di questo (b) fungo corallo. Questo micrografo elettronico (c) mostra le strutture portanti spore di Aspergillus, un tipo di funghi tossici che si trovano principalmente nel suolo e nelle piante. (credito a: modifica del lavoro di Chris Wee; credito b: modifica del lavoro di Cory Zanker; credito c: modifica del lavoro di Janice Haney Carr, Robert Simmons, CDC; scala-bar dati da Matt Russell). Questo lavoro di OpenStax è sotto licenza CC BY 4.0.,
I protisti si riferiscono a un gruppo altamente disparato che in precedenza era il proprio regno fino a quando recenti analisi genetiche hanno indicato che dovrebbe essere diviso in molti regni (Figura 4). Come gruppo, i protisti sono molto diversi e includono organismi unicellulari, multicellulari, eterotrofi e autotrofi. Il termine ‘protist’ è stato usato come un catchall per qualsiasi eucariote che non era né animale, pianta o fungo., Esempi di protisti includono macroalghe come alghe e alghe, microalghe come diatomee e dinoflagellati e importanti microbi che causano malattie come il plasmodio, il parassita che causa la malaria. Purtroppo, la malaria uccide centinaia di migliaia di persone ogni anno.
Figura 4. I protisti vanno dal microscopico, unicellulare (a) Acanthocystis turfacea e il (b) ciliato Tetrahymena thermophila agli enormi, multicellulari (c) kelps (Chromalveolata) che si estendono per centinaia di piedi nelle foreste sottomarine”.,” (credito a: modifica del lavoro di Yuiuji Tsukii; credito b: modifica del lavoro di Richard Robinson, Public Library of Science; credito c: modifica del lavoro di Kip Evans, NOAA; scala-bar dati da Matt Russell). Questo lavoro di OpenStax è sotto licenza CC BY 4.0
Con questa comprensione superficiale e fondamentale della diversità biologica, ora sei meglio equipaggiato per studiare il ruolo della biodiversità nella biosfera e nell’economia umana, nella salute e nella cultura. Ogni forma di vita, anche il più piccolo microbo, è una macchina vivente affascinante e complessa., Questa complessità significa che probabilmente non comprenderemo mai pienamente ogni organismo e la miriade di modi in cui interagiscono tra loro, con noi e con il loro ambiente. Pertanto, è saggio valorizzare la biodiversità e adottare misure per conservarla.
