ل ממלכות ביולוגיות הם דרך של לסווג ולארגן את המגוון המדהים של החיים על פני כדור הארץ. הטקסונומיה אחראית לקיבוץ יצורים חיים לקטגוריות גדולות אלו, לפי המאפיינים הביולוגיים המשותפים שלהם. סיווג זה התפתח במידה ניכרת מאז תחילתו עם הפילוסוף אריסטו, עד שמגיעים למערכות מודרניות שמזהות בין חמש לשבע ממלכות ביולוגיות.
לאורך מאמר זה, אנו הולכים להתעמק בכל מה שאתה צריך לדעת על הממלכות הביולוגיות, המאפיינים, הסוגים שלהן וכיצד מערכת זו התפתחה עם הזמן. הצטרפו אלינו למסע המרתק הזה דרך מגוון החיים!
מקור ואבולוציה של ממלכות ביולוגיות
הסיווג של יצורים חיים היה דאגה מתמדת עבור מדענים וחוקרי טבע. מאז ימי קדם נוסו נוסחאות שונות כדי להבין טוב יותר כיצד יצורים חיים קשורים זה לזה. לאחר מכן, נסביר את השלבים הרלוונטיים ביותר באבולוציה של ממלכות ביולוגיות:
- מערכת שתי ממלכות: מיוחס לאריסטו במאה ה-4 לפני הספירה. במערכת זו, יצורים חיים חולקו לשתי ממלכות גדולות בלבד: חיה y פלאנטה. ההבחנה התבססה על נוכחות של יכולות כמו תנועה ותפיסה (אופייני לבעלי חיים) לעומת קיבוע לקרקע ופוטוסינתזה (אופייני לצמחים).
- מערכת שלוש ממלכות: הוצע על ידי ריצ'רד אוון במאה ה-19, הוסיפו ממלכה שלישית, פרוטיסטה, שכלל מיקרואורגניזמים שלא ניתן היה לסווג בקלות כבעלי חיים או צמחים. זה היה רלוונטי מאוד לחקר אורגניזמים מיקרוסקופיים עם מאפיינים מעורבים.
- מערכת ארבע ממלכות: ככל שהתקדם המחקר במיקרוביולוגיה, המדען הרברט קופלנד הציע מערכת עם ארבע ממלכות: חיה, פלאנטה, פרוטוזואה y מונרה, האחרון לכלול אורגניזמים פרוקריוטים (ללא גרעין).
- מערכת חמש ממלכות: בשנת 1969, רוברט וויטאקר הציע את מערכת חמש הממלכות שכללה פטריות בממלכה נפרדת שנקראת פטריות. מערכת זו נשארה בתוקף במשך כמה עשורים.
- מערכת שש ממלכות: במחצית השנייה של המאה ה-20, עם התקדמות הביולוגיה המולקולרית וגילוי הבדלים גנטיים מרכזיים, קארל ווס וג'י פוקס הם הציעו מערכת של שש ממלכות: בַּקטֶרִיָה, ארכאה, פרוטיסטה, פלאנטה, פטריות y חיה.
- מערכת שבע הממלכות: לבסוף, הושג מודל של שבע ממלכות הודות למחקר של תומאס קאבלייר-סמית' בשנת 2015, שהציגה את הממלכה כרום.
מערכת אחרונה זו משמשת עד היום, אם כי מדענים ממשיכים לחדד את פרטי הסיווג, במיוחד בממלכות מורכבות יותר כגון כרום y פרוטוזואה.
הממלכות הביולוגיות
כיום, שבע ממלכות ביולוגיות זוכות להכרה רחבה. כל אחד מהם מקבץ יצורים חיים על סמך צורות חייהם, מאפיינים התאיים וההתפתחות שלהם. להלן, אנו מסבירים כל אחת מהממלכות הללו.
חיידקי הממלכה
הממלכה בַּקטֶרִיָה מורכב מאורגניזמים פרוקריוטים, מאופיין בהיעדר גרעין תא מוגדר. הם חד-תאיים ונמצאים כמעט בכל בתי הגידול על פני כדור הארץ. ניתן לסווג חיידקים לפי מאפייני הצביעה שלהם. גראם חיובי (דופן תא עבה) ו גראם שלילי (דופן תא דק).
תכונות עיקריות:
- חד תאי
- רבייה מינית
- נוכחות בסביבות מימיות, יבשתיות ואפילו בתוך אורגניזמים אחרים.
- הם יוצרים מושבות וחשובים למחזורים ביו-גיאוכימיים.
חיידקים יכולים להיות גם מועילים וגם מזיקים לבני אדם. לדוגמה, ה לקטובצילוס חשובים לייצור יוגורט, בעוד ה קלוסטרידיום בוטולינום זה גורם לבוטוליזם.
הממלכה ארכיאה
לאס ארכאה שייכים לקבוצה של אורגניזמים פרוקריוטיים אשר, במבט ראשון, נראים דומים לחיידקים, אך שונים ביניהם מבנה גנטי וביוכימיה. הם נמצאים בדרך כלל בסביבות קיצוניות כמו מעיינות חמים, אזורים וולקניים תת-מימיים וסביבות מלוחות מאוד.
תכונות עיקריות:
- הם חיים בתנאים קיצוניים (טמפרטורות גבוהות, מליחות גבוהה).
- חילוף החומרים שלו עשוי להיות כימוסינתטי.
- אין להם פפטידוגליקן בדפנות התא שלהם.
ארכיאה חיונית להבנת ביוכימיה קיצונית וכיצד החיים יכולים לשגשג בתנאים עוינים.
פרוטוזואה של הממלכה
הממלכה פרוטוזואה מקיף אורגניזמים איקריוטים אורגניזמים חד-תאיים החולקים מאפיינים של בעלי חיים וצמחים כאחד. הם הפרימיטיביים ביותר מבין האיקריוטים ומהווים קבוצה פראפילטית, כלומר הם כוללים את האב הקדמון המשותף אך לא את כל צאצאיו.
תכונות עיקריות:
- חד תאיים ואיקריוטים
- ניידות דרך flagella, cilia או pseudopodia
- תזונה הטרוטרופית (חלקם טורפים, אחרים ספרופיטים)
פרוטוזואה כוללים כמה פתוגנים כגון פלסמודיום, אחראי לגרימת מלריה.
ממלכת כרומיסטה
הממלכה כרום הוצע על ידי תומאס קאבלייר-סמית' לכלול אורגניזמים שסווגו בעבר כ פרוטיסטים o צמחים. הוא מקבץ יחד מגוון רחב של אורגניזמים, שחלקם יכולים לבצע פוטוסינתזה.
תכונות עיקריות:
- הם יכולים להיות חד-תאיים או רב-תאיים.
- פוטוסינתזה באמצעות כלורופיל ג.
- מינים מסוימים (כגון דיאטומים) ממלאים תפקיד חשוב מאוד במערכות אקולוגיות מימיות.
בין הכרומיסטים הידועים ביותר הם דיאטומים ואצות חומות, שניהם חיוניים לייצור ראשוני במערכות אקולוגיות מימיות.
ממלכת פלאנטה
הממלכה פלאנטה מורכב מאורגניזמים איקריוטים אורגניזמים רב תאיים שמבצעים פוטוסינתזה להשיג אנרגיה. הם אוטוטרופים וממלאים תפקיד מפתח בייצור של חמצן ובשרשרת המזון.
תכונות עיקריות:
- הם אורגניזמים רב-תאיים.
- הם מבצעים פוטוסינתזה באמצעות כלורופיל.
- יש להם דופן תא עשויה מתאית.
- רבייה א-מינית ומינית.
דוגמאות לצמחים נעות בין טחבים ושרכים לעצים גדולים כגון עצי סקויה.
ממלכת הפטריות
הממלכה פטריות זה מורכב מ פטריות, אורגניזמים איקריוטים הם אינם מבצעים פוטוסינתזה וניזונים בעיקר מחומר אורגני מתפרק.
תכונות עיקריות:
- הם הטרוטרופים ומפרקים.
- חד תאיים (שמרים) או רב תאיים (פטריות).
- יש להם דפנות תאי כיטין.
- רבייה מינית וא-מינית (נבגים).
ממלכה זו כוללת הכל, החל מפטריות מאכל ועד עובשים ושמרים, שרבים מהם חיוניים באקולוגיה לפירוק החומר האורגני.
ממלכת אנימליה
הממלכה חיה מקבץ את האורגניזמים רב תאיים, איקריוטיים והטרוטרופיים שיש להם את היכולת לנוע בשלב כלשהו של חייהם ולהאכיל מאורגניזמים אחרים.
תכונות עיקריות:
- רב תאי.
- בעיקר רבייה מינית.
- הם מציגים רקמות מובחנות ובמקרים רבים מערכות מורכבות כמו מערכת העיכול, מערכת הנשימה וכו'.
- חלוקה בין חולייתנים וחסרי חוליות.
ממלכה זו כוללת מגוון עצום של צורות חיים, מחרקים ועד יונקים גדולים כמו לווייתנים או בני אדם.
לסיכום, חקר הממלכות הביולוגיות אפשר לנו להבין טוב יותר את המגוון והאבולוציה של יצורים חיים. ככל שהמדע מתקדם, סביר להניח שנמשיך לגלות דרכים חדשות לסווג ולהבין את החיים על הפלנטה שלנו.