Information

8.16C: Opisthokonts - Tiere und Pilze - Biologie

8.16C: Opisthokonts - Tiere und Pilze - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Lernziele

  • Beschreiben Sie Opistkokonts

Die Opisthokonten oder „Pilz/Metazoen-Gruppe“ sind eine breite Gruppe von Eukaryoten, die sowohl das Tier- als auch das Pilzreich umfasst, zusammen mit den eukaryotischen Mikroorganismen, die manchmal im paraphyletischen Stamm der Choanozoen (früher dem Protisten-„Königreich“ zugeordnet) zusammengefasst werden. . Sowohl genetische als auch ultrastrukturelle Studien belegen stark, dass Opisthokonten eine monophyletische Gruppe bilden.

Ein gemeinsames Merkmal von Opisthokonten ist, dass Flagellatenzellen, wie die meisten tierischen Spermien und Chytridsporen, sich mit einem einzigen hinteren Flagellum fortbewegen. Dadurch erhält die Gruppe ihren Namen. Im Gegensatz dazu treiben Flagellatenzellen in anderen eukaryotischen Gruppen sich selbst mit einer oder mehreren vorderen Flagellen voran. Die meisten Pilze produzieren keine Zellen mit Flagellen, aber die primitiven Pilz-Chytride tun dies, was darauf hindeutet, dass ein gemeinsamer Vorfahre der aktuellen Pilzarten ein Flagellum hatte.

Die enge Beziehung zwischen Tieren und Pilzen wurde 1987 von Cavalier-Smith vorgeschlagen, der den informellen Namen opisthokonta verwendete (der formale Name wurde für die Chytriden verwendet). Die Entdeckung wurde durch spätere genetische Studien bestätigt. Frühe Phylogenien platzierten Opisthokonts in der Nähe der Pflanzen und anderer Gruppen, die Mitochondrien mit flachen Cristae haben, aber dieser Charakter variiert. Cavalier-Smith und Stechmann argumentieren, dass sich die uniciliaten Eukaryoten wie Opisthokonts und Amoebozoa, zusammenfassend als Unikonten bezeichnet, von den anderen biziliaten Eukaryoten, sogenannten Bikonten, kurz nach ihrer Entwicklung abgespalten haben.

Opisthokonts werden unterteilt in Holomycota oder Nucletmycea (Pilze und alle Organismen, die näher mit Pilzen als mit Tieren verwandt sind) und Holozoa (Tiere und alle Organismen, die näher mit Tieren als mit Pilzen verwandt sind); Es wurden noch keine Opisthokonts basal zur Holomycota/Holozoa-Spaltung identifiziert.

Wichtige Punkte

  • Das verbindende Merkmal von Opisthokonts ist das Vorhandensein eines Flagellums, manchmal nur vorfahren oder zu einem bestimmten Zeitpunkt im Lebenszyklus.
  • Die genetische Sequenzierung hat bestätigt, dass Opisthokonts genetisch verwandt sind.
  • Opisthokonts werden in zwei Gruppen unterteilt: Holomycota (einschließlich Pilzen) und Holozoa (einschließlich Tiere).

Schlüsselbegriffe

  • monophyletisch: Von, sich auf einen einzelnen Stamm (oder ein anderes Taxon) von Organismen beziehen oder diesen betreffen.
  • Geißel: Bei Protisten eine lange, peitschenartige, membranumschlossene Organelle, die zur Fortbewegung oder Nahrungsaufnahme verwendet wird.

Amorphea

Amorphea [1] sind Mitglieder einer taxonomischen Supergruppe, die die basalen Amöbozoen und Obazoa umfasst. Letztere enthält die Opisthokonta, zu der die Pilze, Tiere und die Choanomonada oder Choanoflagellaten gehören. Die taxonomischen Affinitäten der Mitglieder dieser Klade wurden ursprünglich 2002 von Thomas Cavalier-Smith beschrieben und vorgeschlagen. [2] [4]

Die International Society of Protistologists, die anerkannte Körperschaft für die Taxonomie von Protozoen, empfahl 2012, den Begriff Unikont in Amorphea zu ändern, da der Name "Unikont" auf einer hypothetischen Synapomorphie basiert, die die ISP-Autoren und andere Wissenschaftler später zurückgewiesen haben. [fünfzehn]


Geschichte

Die enge Beziehung zwischen Tieren und Pilzen wurde 1987 von Thomas Cavalier-Smith [3] vorgeschlagen, der den informellen Namen opisthokonta verwendete (der formale Name wurde 1956 von Copeland für die Chytriden verwendet) und durch spätere genetische Studien gestützt. [13]

Frühe Phylogenien platzierten Pilze in der Nähe der Pflanzen und andere Gruppen, die Mitochondrien mit flachen Cristae haben, aber dieser Charakter variiert. In jüngerer Zeit wurde gesagt, dass Holozoa (Tiere) und Holomycota (Pilze) viel enger miteinander verwandt sind als beide mit Pflanzen, da Opisthokonten eine dreifache Fusion von Carbamoylphosphat-Synthetase, Dihydroorotase und Aspartat-Carbamoyltransferase aufweisen, die nicht in Pflanzen vorhanden, und Pflanzen haben eine Fusion von Thymidylat-Synthase und Dihydrofolat-Reduktase, die in den Opisthokonten nicht vorhanden ist. Tiere und Pilze sind auch näher mit Amöben als mit Pflanzen verwandt, und Pflanzen sind näher mit der SAR-Supergruppe der Protisten verwandt als mit Tieren oder Pilzen. Tiere und Pilze sind im Gegensatz zu Pflanzen beide heterotroph, und obwohl Pilze wie Pflanzen sessil sind, gibt es auch sessile Tiere.

Cavalier-Smith und Stechmann [14] argumentieren, dass sich die uniciliaten Eukaryoten wie Opisthokonts und Amoebozoa, zusammenfassend als Unikonten bezeichnet, von den anderen biciliaten Eukaryoten, sogenannten Bikonten, kurz nach ihrer Entwicklung abgespalten haben.


8.16C: Opisthokonts - Tiere und Pilze - Biologie

Die Opisthokonta ist eine große Supergruppe von Eukaryoten, einschließlich Metazoen und Pilzen. Darüber hinaus umfasst die Opisthokonta auch einige Flagellaten (Choanoflagellaten), Amöboide (z. B. Nuclearia) und Sporozoen (z. B. Ichthyosporea, Microsporidia) Protisten. Die Opisthokonten sind phagotroph oder osmotroph (saprob, parasitär). Einige Mitglieder leben in Symbiose mit Landpflanzen oder Algen (z. B. Flechten, Mykorrhizapilze, Korallen).

Eines der charakteristischsten Merkmale der Opisthokonta ist die Architektur der Flagellatenzellen, und dieses Merkmal ist der Ursprung des Namens 'Opistho-konta'. Die Flagellatenzelle besitzt ein einzelnes Flagellum, das posterior eingesetzt wird. Mitochondriale Cristae sind normalerweise flach. Die Opisthokonten besitzen manchmal "Filipodien", die von Aktinfilamenten unterstützt werden. Die Filopodien verjüngen sich und verzweigen sich in Pilzen und Nukleariiden, aber diese (manchmal als "Tentakel" bezeichnet) sind nicht in den Filozoa. Bei den Choanoflagellaten und Schwämmen (Metazoa) bilden die Filopodien einen Partikelfangapparat, das Kolor um das Flagellum. Metazoa hat die fortschrittlichste mehrzellige Organisation. Einige Proteine ​​für die interzelluläre Verbindung und Interaktion werden in Ministeria gefunden.

Da Corallochytrium (Corallochytrea) &alpha-Aminoadipat-Reduktase (&alpha-AAR) besitzt, die am &alpha-Aminoadipat (AAA)-Weg beteiligt ist, wird dieser Organismus manchmal als eng mit Pilzen verwandt angesehen als mit Tieren (Sumathi et al. 2006. Protist 157: 363-376). Protistan-Opisthokonten werden manchmal in die Choanozoen oder Mesomycetozoen eingeteilt. Diese Taxa in diesem Sinne sind jedoch nicht monophyletisch. Die Mikrosporidien und Myxozoen wurden traditionell in Protozoen (Sporozoen) eingeteilt. Neuere Studien weisen jedoch darauf hin, dass es sich um vereinfachte Pilze bzw. Tiere handelt.


Opisthokont

Der Name, den ich für diesen Blog gewählt habe, ist für die meisten Menschen sicherlich ein unbekannter Begriff. Es stellt wahrscheinlich auch ein ungewohntes Konzept dar, also beginne ich vorsichtig. Es ist ein Begriff, der eine spezifische, große und (für den Menschen) sehr wichtige Gruppe von Organismen bezeichnet. Die Bedeutung der Gruppe ist wahrscheinlich verständlich, wenn man versteht, dass Menschen sind opisthokonten. Alle anderen Tiere sind es jedoch auch. So sind alle Pilze! Abgerundet wird die Gruppe durch eine Reihe von einzelligen Organismen, von denen bekannt ist, dass sie entweder mit Tieren oder Pilzen oder beidem verwandt sind. Bemerkenswerterweise fehlen in dieser Gruppe Pflanzen, Algen und einige andere Organismen, einschließlich aller Bakterien.

Was können Tiere und Pilze gemeinsam haben, was Pflanzen nicht haben? Denken Sie an eine Samenzelle. Dies ist ein kaulquappenartiges Ding mit einem ungefähr kugelförmigen Zellkörper und einem einzelnen, schwanzartigen Geißel, das hinterherläuft. Die Zelle schwimmt, indem sie mit ihrem Flagellum wackelt, ähnlich wie eine Kaulquappe schwimmt, indem sie mit ihrem Schwanz wackelt. Dies ist übrigens ein sehr ungewöhnlicher Zelltyp. Die meisten anderen begeißelten Organismen schwimmen mit ihren Geißeln vorn und ziehen sich durch das umgebende Medium. Nur die begeißelten Zellen von Tieren, Pilzen und verwandten Mikroben schwimmen mit ihren Geißeln dahinter. Daraus entstand der Name: „opistho-“ bedeutet „hinter“ und „-kont“ bezieht sich auf die Geißel.

Angesichts der alltäglichen Erfahrung kann man leicht verzeihen, dass dies ein kleiner Unterschied ist. Für die meisten von uns sind Tiere Dinge, die sich bewegen und Dinge essen, und Pflanzen und Pilze sind im Boden verwurzelt. Es gibt jedoch auch Tiere, die im Boden verwurzelt sind (einschließlich Schwämme, Korallen und Seescheiden) und Tiere, die nicht fressen (wie einige der Würmer, die in der Nähe von Tiefsee-Hydrothermalquellen leben). Es gibt Pilze, die nicht im Boden wachsen (Hefen sind zum Beispiel Pilze und wurzeln in nichts). Es stellt sich heraus, dass die alltägliche Erfahrung nicht ausreicht, um die Life Sciences zu kategorisieren.

Die Wissenschaft hat jedoch ihre Zeit gebraucht, um dorthin zu gelangen, wo sie heute ist. Vor Jahrzehnten wurden Pilze zu den "niederen Pflanzen" gezählt, weil ihre Zellen von starren Zellwänden umgeben sind, ein Merkmal, das damals als "Pflanze" galt. Inzwischen hat sich jedoch gezeigt, dass die Materialien, aus denen diese Zellwände bestehen, völlig unabhängig voneinander sind (sie werden beispielsweise aus Zuckern in Pflanzen und aus Proteinen in Pilzen gewonnen). Noch wichtiger ist, dass den Organismen, die zweifellos am engsten mit jedem verwandt sind, die wie einzellige Versionen ihrer bekannteren Gegenstücke aussehen, keine Überreste der Zellwand fehlen. Mit anderen Worten, der gemeinsame Vorfahr von Pflanzen und Pilzen hatte keine Zellwand, dieser Charakter ist eine Homoplasie, etwas, das sich in der Geschichte des Lebens mehr als einmal entwickelt hat.

Die genetische Analyse bestätigt dies. Die meisten Hypothesen der Evolutionsgeschichte (zumindest von existierenden Organismen) werden heute dadurch aufgestellt, dass Computer die DNA vergleichbarer Gene verschiedener Organismen analysieren lassen, und diese neigen dazu, Tiere mit Pilzen zu verbinden, unter Ausschluss von Pflanzen. (Es gibt Ausnahmen -- es gibt immer Ausnahmen -- aber diese stammen von Genen mit viel evolutionärem "Rauschen". Mit anderen Worten, solche Gene sind entweder nicht groß genug oder entwickeln sich zu schnell, um genügend Informationen zu speichern, um das Tier aufzulösen Pflanzen-Pilz-Beziehung mit jeglicher Zuverlässigkeit.

Die Analyse von Genen geht über die direkte Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte hinaus. Zum Beispiel gibt es eine Insertion in eines der Gene, die bei der Replikation der DNA verwendet werden, eine zusätzliche Strecke von etwa fünfzig Nukleotiden (die "Buchstaben" des "Alphabets" der DNA), die bei Tieren, Pilzen und ihren nahen Verwandten zu finden sind , und sonst nichts. Dies mag nicht besonders wichtig erscheinen, aber das fragliche Gen ist wichtig genug, um sich nicht leicht zu verändern (im wissenschaftlichen Sprachgebrauch ist es "evolutionär konserviert"), und vielleicht noch wichtiger ist, dass die Insertion selbst konserviert ist. Mit anderen Worten, die gleichen Nukleotide (oder eine offensichtliche Ableitung davon) sind in allen Opisthokonten an der gleichen Stelle vorhanden.

Auch nicht-genetische Daten helfen, die beiden Gruppen zu verbinden. Die Architektur der einzelnen Zellen bei den einzelligen Verwandten von Tieren und Pilzen ist innen wie außen auffallend ähnlich. Dies wurde erst mit dem Aufkommen der Elektronenmikroskopie offensichtlich, viele der Merkmale, die die beiden Gruppen verbinden, sind entweder zu klein, um mit einem Lichtmikroskop (der "normalen" Art) gesehen zu werden) oder werden leicht zugunsten anderer, auffälligerer Merkmale übersehen. viele davon (wie die bereits erwähnten Zellwände) können als Verbindungen angesehen werden, die einer Untersuchung mit anderen Techniken nicht standhalten.

Zu diesen Merkmalen gehört die Anordnung der Bestandteile des Zytoskeletts, einer Reihe von Stäbchen und Röhren auf Proteinbasis, die einer Zelle ihre Form geben. Auch die Anordnung und Replikation der Geißeln gilt als konserviertes Merkmal. Ein wesentlicher Teil meiner Diplomarbeit beschäftigt sich mit diesen Dingen, während die Kohärenz der Opisthokonten als Gruppe heutzutage fast außer Frage steht, die Einzigartigkeit einiger ihrer bestimmenden Merkmale ist einfach nicht bekannt. Elektronenmikroskopie gibt es noch nicht lange genug, um viele Daten zu generieren, und das meiste, was beobachtet wurde, konzentriert sich auf einige wenige bekannte Organismen. Die Organismen, die uns am meisten über die Beziehungen zwischen Lebewesen erzählen können, sind oft unklar und schlecht untersucht, eine Situation, die vielleicht nirgendwo stärker gilt als in diesem Fall.

Aber es gibt ein Merkmal, das leicht zu beobachten und konsistent ist, und das ist die Anzahl und Position der Flagellen. Wie ich bereits erwähnt habe, haben die meisten Organismen Geißeln an den vorderen Enden ihrer Zellen und ziehen sich mit ihnen durch ihre Umgebung. Opisthokonten sind ungewöhnlich darin, ihre Zellen durch ihre Umgebung zu schieben. Darüber hinaus haben die meisten Nicht-Opisthokont-Zellen Geißeln, die zu zweit erscheinen, oder stammen offensichtlich von Vorfahren ab, die Geißeln zu zweit hatten, während alle Geißeln aller Opisthokonten ohne andere mit ihnen verbundene Geißeln erscheinen. Dies mag nicht als bedeutsam erscheinen, aber man muss bedenken, dass wir bei der Diskussion der Divergenz von Tieren und Pflanzen und Pilzen über die Evolution einzelliger Organismen sprechen. In diesem Zusammenhang können scheinbar unwichtige Dinge wie die Position und Anzahl der Flagellen von großer Bedeutung sein.

Daher ist es für die meisten Menschen nicht selbstverständlich, etwas als Opisthokont zu klassifizieren. Es mag wie eine obskure und unwichtige Unterscheidung erscheinen. Die Klassifizierung von Tieren und Pilzen als engste vielzellige Verwandte des anderen hat (bislang) keine bekannten Konsequenzen für die Medizin oder die Landwirtschaft oder irgendetwas anderes, das den meisten Menschen auffallen würde. Aber die Opisthokont-Hypothese ist, soweit wir das beurteilen können, eine genaue Beschreibung der Beziehungen der Lebewesen: Sie ist unser bestes Verständnis der relevanten Fakten und das, was die Wissenschaft der Wahrheit am nächsten kommen kann.


Was ist Opisthokonta?

Die Opisthokonts sind nach dem einzelnen hinteren Geißel benannt, das in begeißelten Zellen der Gruppe zu sehen ist. Die Flagellen anderer Protisten sind anterior und ihre Bewegung zieht die Zellen mit, während die Opisthokonten geschoben werden. Zu den protistischen Mitgliedern der Opisthokonts gehören die tierähnlichen Choanoflagellaten, von denen angenommen wird, dass sie den gemeinsamen Vorfahren der Schwämme und vielleicht allen Tieren ähneln. Choanoflagellaten umfassen einzellige und koloniale Formen und zählen etwa 244 beschriebene Arten. Bei diesen Organismen ist das einzelne, apikale Flagellum von einem kontraktilen Kragen aus Mikrovilli umgeben. Das Halsband wird verwendet, um Bakterien zur Aufnahme durch den Protisten zu filtern und zu sammeln. Ein ähnlicher Nahrungsmechanismus wird in den Kragenzellen von Schwämmen beobachtet, was auf eine mögliche Verbindung zwischen Choanoflagellaten und Tieren schließen lässt.

Die Mesomycetozoen bilden eine kleine Gruppe von Parasiten, hauptsächlich von Fischen, und mindestens eine Form, die den Menschen parasitieren kann. Ihre Lebenszyklen sind kaum bekannt. Diese Organismen sind von besonderem Interesse, weil sie mit Tieren so eng verwandt zu sein scheinen. In der Vergangenheit wurden sie aufgrund ihrer Morphologie mit Pilzen und anderen Protisten gruppiert.


Biologie II Kapitel 28

Im Gegensatz zu den Zellen von Prokaryoten haben eukaryotische Zellen einen Zellkern und andere membeangebundene Organellen wie Mitochondrien und den Golgi-Apparat.

Dies trotz der Tatsache, dass die meisten Protisten einzellig sind. Einzellige Protisten gelten zu Recht als die einfachsten Eukaryoten, aber auf zellulärer Ebene sind viele Protisten sehr komplex.

Einzellige Protisten führen die gleichen wesentlichen Funktionen aus, aber sie verwenden dazu subzelluläre Organellen, nicht mehrzellige Organe.

Ein Organismus, der sowohl zur Photosynthese als auch zur Heterotrophie fähig ist.

Einige Protisten weisen diese Eigenschaft auf.

Chlorarachniophyten sind wahrscheinlich entstanden, als ein heterotropher Eukaryote eine Grünalge verschlang, die mit ihren Plastiden noch Photosynthese durchführte und einen winzigen eigenen Restkern enthält.

In Übereinstimmung mit der Hypothese, dass Chlorarachinophyten aus einem Eukaryoten hervorgegangen sind, der einen anderen Eukaryoten verschlungen hat, sind ihre Plastiden von vier Membranen umgeben. Die beiden inneren Membranen entstanden als innere und äußere Membranen des alten Cyanobakteriums. Die dritte Membran wird von der Plasmamembran der eingehüllten Alge abgeleitet, und die äußerste Membran wird von der Nahrungsvakuole des heterotyophischen Eukaryoten abgeleitet. Bei anderen Protisten sind Plastiden, die durch sekundäre Endosymbiose erworben wurden, von drei Membranen umgeben, was darauf hindeutet, dass eine der ursprünglichen vier Membranen im Laufe der Evolution verloren gegangen ist.

Eine Gruppe ohne konventionelle Mitochondrien und mit weniger membranbegrenzten Organellen als andere Protisten.

Viele der "Amitochondrien-Protisten" haben tatsächlich Mitochondrien - wenn auch einmal reduziert.

Da die Wurzel des eukaryotischen Baumes nicht bekannt ist, werden alle fünf Supergruppen als gleichzeitig von einem gemeinsamen Vorfahren abweichend gezeigt - was nicht richtig ist, aber es ist nicht bekannt, welche Organismen zuerst von den anderen abgewichen sind.

  • Rot, Grün, sekundäre Endosymbiose

Pilze und Tiere gehören zur Supergruppe Unikonta.

Ausgrabungen umfassen Parasiten wie Giardien, sowie viele räuberische und photosynthetische Arten.

  • Einige Mitglieder dieser Supergruppe haben eine ausgegrabene Rille auf einer Seite des Zellkörpers. Zwei Hauptgruppen (die Parabasaliden und Diplomanaden) haben modifizierte Mitochondrien, andere (die Euglenozoen) haben Geißeln, die sich in ihrer Struktur von denen anderer Organismen unterscheiden.

Zu den Chromalveolaten zählen einige der wichtigsten photosynthetischen Organismen auf der Erde. Zu dieser Gruppe gehören die Braunalgen, die Unterwasser-Seetang-"Wälder" bilden, sowie wichtige Krankheitserreger wie Plasmodium, die Malaria verursacht, und Phytophthora, die im Irland des 19.

  • Diese Gruppe kann durch ein altes sekundäres Endosymbiose-Ereignis entstanden sein.

Diese Gruppe besteht aus Amöbenarten, von denen die meisten Pseudopodien haben, die fadenförmig sind.

  • Pseudopodien sind Fortsätze, die sich von jedem Teil der Zelle auswölben können, die sie bei der Bewegung und beim Beutefang verwenden.

Zu dieser Gruppe von Eukaryoten gehören Rotalgen und Grünalgen sowie Landpflanzen. Rotalgen und Grünalgen umfassen einzellige Arten, koloniale Arten (wie die Grünalge). Volvox) und mehrzelligen Arten. Viele der großen Algen, die informell als "Algen" bekannt sind, sind vielzellige Rot- oder Grünalgen. Protisten in Archaeplastida umfassen wichtige photosynthetische Arten, die in einigen aquatischen Gemeinschaften die Basis des Nahrungsnetzes bilden.

Grün- und Rotalgen gehören zur Supergruppe Archaeplastida.

Gold- und Braunalgen gehören zur Supergruppe Chromalveolata.

Zu dieser Gruppe von Eukaryoten gehören Amöben mit lappen- oder röhrenförmigen Pseudopodien sowie Tiere, Pilze und Protisten, die mit Tieren oder Pilzen eng verwandt sind.

Einer aktuellen Hypothese zufolge waren diese Unikonten möglicherweise die ersten Gruppen von Eukaryoten, die sich von anderen Eukaryoten unterschieden, jedoch muss diese Hypothese noch allgemein akzeptiert werden.

(T/F) Die meisten Diplomonaden und Parabasaliden der Supergruppe Excavata kommen in anaeroben Umgebungen vor.

(T/F) Diesen beiden Gruppen fehlen auch Plastiden und sie haben modifizierte Mitochondrien (bis vor kurzem dachte man, dass ihnen die Mitochondrien insgesamt fehlen).
Wahr falsch

Diplomanaden haben keine funktionierenden Elektronentransportketten und können daher Sauerstoff nicht verwenden, um Energie aus Kohlenhydraten und anderen organischen Molekülen zu gewinnen. Stattdessen müssen Diplomanden die Energie, die sie brauchen, aus anaeroben biochemischen Pfaden beziehen.

Parabasalide erzeugen anaerob einen Teil ihrer Energie und setzen Wasserstoffgas als Nebenprodukt frei.

Protisten, die ein einzelnes, großes Mitochondrium haben, das eine organisierte DNA-Masse enthält, die als Kinetoplast bezeichnet wird.

Sie gehören zur Supergruppe Excavata und zur Gruppe der Euglenozoen. Diese Organismen haben in ihren Geißeln einen spiralförmigen oder kristallinen Stab mit unbekannter Funktion.

Zu diesen Protisten gehören Arten, die sich von Prokaryoten in Süßwasser-, Meeres- und Moise-Landökosystemen ernähren, sowie Arten, die Tiere, Pflanzen und andere Protisten parasitieren. Wie zum Beispiel Trypanosoma die beim Menschen die Schlafkrankheit auslöst.

Protisten, die an einem Ende der Zelle eine Tasche haben, aus der ein oder zwei Geißeln hervorgehen. Viele Arten der Eugleniden Euglena sind Mixotrophe: Im Sonnenlicht sind sie autotroph, aber wenn kein Sonnenlicht verfügbar ist, können sie heterotroph werden und organische Nährstoffe aus ihrer Umgebung aufnehmen.

Viele andere Eugleniden verschlingen Beute durch Phagozytose.

Ihre Mitochondrien haben keine Elektronentransportkette und können daher bei der aeroben Atmung nicht funktionieren.

Eine sehr große und vielfältige Supergruppe von extrem unterschiedlichen Protisten und wurde kürzlich basierend auf zwei Beweislinien vorgeschlagen.

1) Einige (wenn auch nicht alle) DNA-Sequenzdaten legen nahe, dass die Chromaveolate eine monophyletische Gruppe bilden.

2) Einige Daten stützen die Hypothese, dass die Chromalveolate vor mehr als einer Milliarde Jahren entstanden sind, als ein gemeinsamer Vorfahre der Gruppe eine signlezellige, photosynthetische Rotalge verschlang. Da man annimmt, dass rote Alae durch primäre Endosymbiose entstanden sind, wird ein solcher Ursprung für die Chromalveolate als sekundäre Endosymbiose bezeichnet.

Eine Gruppe von Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates (die andere Gruppe sind Stramenopiles), deren Monophylie durch molekulare Systematik gut unterstützt wird (Bildung einer Klade). Strukturell haben Arten in dieser Gruppe membrangebundene Säckchen (Alveolen) direkt unter der Plasmamembran. Die Funktion der Alveolen ist unbekannt, aber es wird vermutet, dass sie helfen können, die Zelloberfläche zu stabilisieren oder den Wasser- und Ionengehalt der Zelle zu regulieren.

Die Alveolaten umfassen drei Untergruppen: eine Gruppe von Flagellaten (die Dinoflagellaten), eine Gruppe von Parasiten (die Apicomplexane) und eine Gruppe von Protisten, die sich mit Zilien bewegen (die Ciliaten).

Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates und der Gruppe Alveolates.

Diese zeichnen sich durch Zellen aus, die durch Zelluloseplatten verstärkt sind. Zwei Geißeln, die sich in senkrechten Rillen in dieser "Rüstung" befinden, lassen Dinoflagellaten sich drehen, während sie sich durch das Wasser bewegen. Dinoflagellaten sind häufige Bestandteile von Meeres- und Süßwasserplankton, einer Gemeinschaft von Mikroorganismen, die nahe der Wasseroberfläche leben.

  • Zu diesen Dinoflagellaten zählen einige der wichtigsten photosynthetischen Arten. Viele photosynthetische Dinoflagellaten sind jedoch mixotrop, und etwa die Hälfte der Dinoflagellaten sind rein hterotroph.
  • Dinoflagellatenblüten - Episoden eines explosiven Bevölkerungswachstums - verursachen manchmal in Küstengewässern ein Phänomen, das als "Rote Flut" bezeichnet wird.

Dinoflagellatenblüten können aus einer sekundären Endosymbiose von Rotalgen entstanden sein. Es wird angenommen, dass Rotalgen aus der primären Endosymbiose stammen.

Dinoflagellatenblüten sind Episoden eines explosiven Populationswachstums, die aufgrund des Vorhandenseins von Carotinoiden, den häufigsten Pigmenten in Dinoflagellaten-Plastiden, bräunlich-rot oder rosa erscheinen.

Toxine, die von bestimmten Dinoflagellaten produziert werden, haben zu massiven Tötungen von Wirbellosen und Fischen geführt. Menschen, die Weichtiere essen, die die Giftstoffe angesammelt haben, sind ebenfalls betroffen, manchmal tödlich.

Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates und der Gruppe Alveolates.

Fast alle Apicomplexane sind Tierparasiten und einige verursachen beim Menschen schwere Krankheiten. Die Parasiten verbreiten sich über ihren Wirt als winzige infektiöse Zellen, genannt Sporozoiten.

Apikomplexane werden so genannt, weil ein Ende (die Apex) der Sporozoitenzelle enthält einen Komplex von Organellen, die darauf spezialisiert sind, Wirtszellen und -gewebe zu durchdringen.

Obwohl Apicomplexane keine Photosynthese betreiben, haben neuere Daten gezeigt, dass sie ein modifiziertes Plastid (Apicoplast) behalten, das höchstwahrscheinlich von Rotalgen stammt.

Die meisten Apikomplexane haben komplizierte Lebenszyklen mit beide sexuelle und asexuelle Stadien.

Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates und der Gruppe Alveolates.

Ciliaten sind eine große, abwechslungsreiche Gruppe von Protisten, die nach ihrer Verwendung von Zilien benannt wurden, um sich zu bewegen und zu ernähren. Die Flimmerhärchen können die Zelloberfläche vollständig bedecken oder in wenigen Reihen oder Büscheln gruppiert sein. Bei bestimmten Arten funktionieren Reihen dicht gepackter Zilien kollektiv bei der Fortbewegung. Andere Ciliaten huschen auf beinähnlichen Strukturen umher, die aus vielen miteinander verbundenen Flimmerhärchen bestehen.

Eine Besonderheit von Ciliaten ist das Vorhandensein von zwei Arten von Kernen: winzige Mikrokerne und große Makrokerne. Eine Zelle hat einen oder mehrere Kerne jedes Typs.

Die genetische Variation resultiert aus der Konjugation, einem sexuellen Prozess, bei dem zwei Individuen haploide Mikronuklei austauschen. Ciliaten vermehren sich im Allgemeinen ungeschlechtlich durch binäre Spaltung, bei der der vorhandene Makronukleus zerfällt und ein neuer aus den Mikronuklei der Zelle gebildet wird. Jeder Makronukleus enthält typischerweise mehrere Kopien des Genoms des Ciliaten.

Gene im Makronukleus steuern die alltäglichen Funktionen der Zelle, wie Nahrungsaufnahme, Abfallentsorgung und Aufrechterhaltung des Wasserhaushalts.

Die genetische Variation resultiert aus der Konjugation, einem sexuellen Prozess, bei dem zwei Individuen haploide Mikronuklei austauschen. Ciliaten vermehren sich im Allgemeinen ungeschlechtlich durch binäre Spaltung, bei der der vorhandene Makronukleus zerfällt und ein neuer aus den Mikronuklei der Zelle gebildet wird. Jeder Makronukleus enthält typischerweise mehrere Kopien des Genoms des Ciliaten.

Eine Gruppe von Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates (die andere Gruppe sind Alveolates). Die Stramenopiles sind eine Gruppe von Meeresalgen, die einige der wichtigsten photosynthetischen Organismen auf dem Plant enthalten, sowie Kladen von Heterotrophen.

Ihr Name (stramen - Stroh pilos - Haare) bezieht sich auf ihr charakteristisches Flagellum, das zahlreiche feine, haarartige Fortsätze aufweist. In den meisten Stramenopiles ist dieses "behaarte" Flagellum mit einem kürzeren "glatten" (nicht behaarten) Flagellum gepaart.

Die Gruppe besteht aus Kieselalgen, Goldalgen, Braunalgen und Oomyceten.

Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates und der Gruppe Stramenopiles.

  • Kieselalgen sind einzellige Algen mit einer einzigartigen glasartigen Wand aus hydratisiertem Siliziumdioxid (Siliziumdioxid), die in eine organische Matrix eingebettet ist. Die Wand besteht aus zwei Teilen, die sich wie ein Schuhkarton und dessen Deckel überlappen. Die Wände bieten einen wirksamen Schutz vor den zerquetschenden Kiefern von Raubtieren.
  • Ein Großteil der Stärke der Diatomeen kommt von der zarten Spitze aus Löchern und Rillen in ihren Wänden. Wenn die Waller glatt wären, würde es 60 % weniger Kraft erfordern, sie zu zerquetschen.

Diatomeen vermehren sich asexuell durch Mitose, wobei jede Tochterzelle die Hälfte der elterlichen Zellwand erhält und eine neue Hälfte erzeugt, die in sie passt. Einige Arten bilden Zysten als resistente Stadien. Sexuelle Fortpflanzung kommt vor, ist aber bei Kieselalgen nicht üblich.

Der erste Satz ist wahr, aber der zweite Satz ist falsch. Kieselalgenblüten sind bei der Verringerung der globalen Erwärmung von Vorteil, da ihr Körper während der Photosynthese Kohlenstoff aus Kohlendioxid in der Luft in ihren Körper einbaut. Die Körper sinken auf den Meeresboden und werden weniger wahrscheinlich von Bakterien und anderen Zersetzern abgebaut als die, die gegessen werden.

Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates und der Gruppe Stramenopiles.

Goldalgen sind typischerweise zweiflügelig, wobei beide Geißeln in der Nähe eines Endes der Zelle befestigt sind. Die charakteristische Farbe entsteht durch gelbe und braune Carotinoide.

Viele Goldalgen sind Bestandteile von Süßwasser- und Meeresplankton. Während alle Goldalgen Photosynthese betreiben, sind einige Arten mixotropher. Diese Mixotrophen können durch Phagozytose gelöste organische Verbindungen aufnehmen oder Nahrungspartikel, einschließlich lebender Zellen (Eukaryoten und Prokaryoten), aufnehmen.

Die meisten Arten sind einzellig, aber einige sind kolonial.

Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates und der Gruppe Stramenopiles.

Braunalgen sind die komplexesten und größten Algen. Alle sind vielzellig und die meisten sind marine.

Braunalgen umfassen Arten mit spezialisierten Geweben und Organen, die denen in Pflanzen ähneln. Aber morphologische und DNA-Beweise weisen darauf hin, dass sich die Ähnlichkeiten unabhängig voneinander in den Algen- und Pflanzenlinien entwickelt haben und daher analog, nicht homolog sind.

Eine pflanzenähnliche Braunalge ist bekannt als Thallus ( thalli, thallus - sprießen). Im Gegensatz zum Pflanzenkörper besteht ein typischer Thallus aus einem wurzelförmigen Halt, der die Alge verankert, und einem stengelartigen Stiel, der die blattartigen Spreiten stützt.

Braunalgen vermehren sich durch Generationswechsel - den Wechsel von vielzelligen haploiden und diploiden Formen.

Braunalgen gehören zur Übergruppe der Chromalveolata, während Landpflanzen zur Übergruppe der Archaeplastida gehören.

Braunalgen umfassen Arten mit spezialisierten Geweben und Organen, die denen in Pflanzen ähneln. Aber morphologische und DNA-Beweise weisen darauf hin, dass sich die Ähnlichkeiten unabhängig voneinander in den Algen- und Pflanzenlinien entwickelt haben und daher analog, nicht homolog sind.

Die diploiden Individuen werden Sporophyten genannt, weil sie Sporen produzieren. Die Sporen sind haploid und bewegen sich durch Geißeln, die begeißelten Spore werden genannt Zoosporen. Die Zoosporen entwickeln sich zu haploiden männlichen und weiblichen Gametophyten, die Gameten produzieren. Die Vereinigung zweier Gameten (Befruchtung oder Syngamie) führt zu einer diploiden Zygote, die reift und einen neuen Sporophyten hervorbringt.

In den beiden Generationen sind für heteromorphe Sporophyten und Gametophyten strukturell unterschiedlich.

Bei ismorphen Generationen sehen die Sporophyten und Gametophyten ähnlich aus, unterscheiden sich jedoch in der Chromosomenzahl.

Protisten innerhalb der Supergruppe Chromalveolates und der Gruppe Stramenopiles.

Zu den Oomyceten zählen die Wasserschimmel, der Weißrost und der Falsche Mehltau. Aufgrund ihrer Morphologie wurden sie früher als Pilze klassifiziert, aber sie sind nicht mit Pilzen verwandt und sind höchstwahrscheinlich auf konvergente Evolution zurückzuführen. Sowohl bei Oomyceten als auch bei Pilzen verbessert das hohe Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis filamentöser Strukturen die Aufnahme von Nährstoffen aus der Umwelt.

Einer der Unterschiede besteht darin, dass Oomyceten typischerweise Zellwände aus Zellulose haben, während die Wände von Pilzen hauptsächlich aus einem anderen Polysaccharid, Chitin, bestehen.

Obwohl Oomyceten von Plastiden schlagenden Vorfahren abstammen, haben sie keine Plastiden mehr und betreiben keine Photosynthese. Stattdessen nehmen sie Nährstoffe typischerweise als Zersetzer oder Parasiten auf.

Die meisten Wasserformen sind Zersetzer. Weißrost und Falscher Mehltau leben in der Regel als Pflanzenparasiten an Land.

Algen und Pflanzen mit Generationenwechsel haben ein vielzelliges haploides Stadium und eine mehrzellige diploide Stufe.

In den anderen beiden Lebenszyklen ist entweder das haploide Stadium oder das diploide Stadium einzellig.

Die Supergruppe Rhizaria, die die Gruppen Chlorarachniophyten, Foraminiferen und Radiolarien umfasst.

Viele Arten in Rhizaria gehören zu den Organismen, die als Amöben bezeichnet werden. Amöben wurden früher als Protisten definiert, die sich mithilfe von Pseudopodien bewegen und schwächen, Ausläufern, die sich von fast überall auf der Zelloberfläche ausbeulen können.

Eine Amöbe bewegt sich, indem sie ein Pseudopodium ausdehnt und die Spitze verankert. Amöben sind nicht nur auf die Supergruppe Rhizaria beschränkt, sondern sind über viele entfernt verwandte eukaryotische Taxa verstreut. Die meisten, die zur Klade Rhizaria gehören, unterscheiden sich morphologisch von anderen Amöben durch fadenförmige Pseudopodien.

Protisten innerhalb der Supergruppe Rhizarianer. Diese sind auch bekannt als forame - benannt nach ihren porösen Schalen, die als Tests bezeichnet werden.

Foramtests bestehen aus einem einzigen Stück organischen Materials, das mit Calciumcarbonat gehärtet ist. Die Pseudopodien, die sich durch die Poren erstrecken, funktionieren beim Schwimmen, Testen und Füttern. Viele Forame beziehen ihre Nahrung auch aus der Photosynthese symbiotischer Algen, die in den Tests leben.

90% aller identifizierten Arten von Foramen sind aus Fossilien bekannt.

Protisten innerhalb der Supergruppe Rhizarianer.

Diese Protisten haben zarte, kompliziert symmetrische innere Skelette, die im Allgemeinen aus Siliziumdioxid bestehen. Die Pseudopodien dieser Protisten strahlen vom Zentralkörper aus und werden durch Bündel von Mikrotubuli verstärkt. Die Mikrotubuli sind von einer dünnen Zytoplasmaschicht bedeckt, die kleinere Mikroorganismen umhüllt, die sich an Pseudopodien anheften.

Mensch und Pilz sind enger verwandt als Mensch und Pflanze oder Pilz und Pflanze.

Eine monophyletische Supergruppe, die von einem alten Protisten abstammt, der ein Cyanobaterium verschlang.

Die Gruppe besteht aus Rotalgen, Grünalgen und Landpflanzen.

Vor mehr als einer Milliarde Jahren erwarb ein heterotropher Protist einen Cyanobakterien-Endosymbionten, und die photosynthetischen Nachkommen dieses alten Protisten entwickelten sich zu Rotalgen und Grünalgen. The lineage that produced green algae, gave rise to land plants.

Prostis within the supergroup Archaeplastida.

Red algae are the most abundant large algae in the warm coastal waters of tropical oceans. Their accestory pigments allow them to absorb blue and green light, which penetrate relatively far into the water.

Most red algae are multicellular, although none are as large as the giant brown kelps.

The thalli of many red algae are filamentous, often branched and interwoven in lacy patterns. The base of the thallus is usually differentiated as a simple holdfast.

Red algae have especially diverse life cycles, and alternation of generations is common. Unlike other algae, they have no flagellated stages in their life cycle and depend on the water currents to bring gametes together for fertilization.

Protists within the supergroup Archaeplastida.

Green algae have an ultrastructure and pigment composition much like the chloroplasts of land plants.

Some systematists advocate including green algae in an expanded "plant" kingdom, Viridiplantae. Phylogenetically, this change makes sense, since otherwise the green algae are a paraphyletic group.

Green algae are divided into two main groups: chlorophytes and charophyceans.

Larger size and gereater complexity evolved in chlorophytes by three different mechanisms:

1) The formation of colonies of individual cells, as seen in Volvox and in filamentous forms that contribute to the stringy masses known as pond scum.

2) The formation of true multicellular bodies by cell division and differentiation, as seen in the seaweed Ulva

3) The repeated division of nuclei with no cytoplasmic division, as seen in multinucleate filaments of Caulerpa.

1) The formation of colonies of individual cells, as seen in Volvox and in filamentous forms that contribute to the stringy masses known as pond scum.

2) The formation of true multicellular bodies by cell division and differentiation, as seen in the seaweed Ulva

3) The repeated division of nuclei with no cytoplasmic division, as seen in multinucleate filaments of Caulerpa.

Nearly all species of chlorophytes reproduce sexually by means of biflagellated gametes that have cup-shaped chloroplasts.

Alternation of generations have evolved in life cycles of chlorophytes, including Ulva, in which the alternate generations are isomorphic.

Ulva's thallus contains many cells and is differentiated into lifelike blade and roolike holdfast. Caulerpa's thallus is composed of multinucleate filaments without cross-walls, so it is essentially one large cell.

1) The formation of colonies of individual cells, as seen in Volvox and in filamentous forms that contribute to the stringy masses known as pond scum.

2) The formation of true multicellular bodies by cell division and differentiation, as seen in the seaweed Ulva

3) The repeated division of nuclei with no cytoplasmic division, as seen in multinucleate filaments of Caulerpa.

A recently proposed, extremely diverse supergroup of eukaryotes that includes animals, fungi and some protists.

There are to major clades of unikonts, the amoebozoans und der opisthokonts (animals, fungi and closely related protist groups).

The root of the eukaryote phylogenetic tree is unknown but it has been proposed that the unikonts were the first eukaryotes to diverge from eukaryotes. Stechmann and Smith proposed that the supergroup Unikonta did not have DHFR-TS gene fusion while alle other supergroups experienced the fusion.

A group of protists within the supergroup Unikonta and the clade amoebozoan.

Slime molds, or mycetozoans, were once thought to be fungi because they produce fruiting bodies that aid in spore dispersal. However, the resemblance between slime molds and fungi appears to be an example of evolutionary convergence.

Slime molds have diverged into two main branches, plasmodial slime molds and cellular slime molds - distinguished in part by their unique life cycles.

Plasmodial slime molds, the diploid condition is the predominant part of the life cycle, whereas cellular slime molds are haploid organisms. (only the zygote is diploid).

Both are categorized in the Unikonata supergroup under amoebozoan.

In most plasmodial slime molds, the diploid condition is the predominant part of the life cycle. At one stage of their life cycle, they form a mass called a plasmodium, which is a single mass of cytoplasm that is undivided by plasma membranes and contains many diploid nuclei.

In cellular slime molds, they are haploid organisms (only the zygote is diploid). Although the mass of cells resembles a plasmodial slime mold, the cells remain separated by their individual plasma membranes.

They also have fruiting bodies that function in asexual, rather than sexual reporduction.

Protists within the supergroup Unikonta and clade amoebozoans that are not free-lving (unlike the others), that belong to the genus Entamoeba serving as parasites. They infect all classes of vertebrates as well as some invertebrates.

Humans are host to at least six species of Entamoeba, but only one, E. histolytica is known to be pathogenic.

The clade within Unikonta that includes an extremely diverse group of eukaryotes such as animals, fungi, and several groups of protists.

Two groups to mention are choanoflagellates which are more closely related to animals than to other protists and nucleariids that are more closely related to fungi than other protists.

Excavates - include protists with modified mitochondria and protists with unique flagella.

Chromalveolates - may have originated by secondary endosymbiosis

Rhizarians - a large diverse group of protists defined by DNA similarities

Archaeplastida - Red algae and green algae are the closest relative of land plants

Unikonts - include protists that are closely related to fungi and animals.

Diplomonads and parabasalids - modified mitochondria.

Euglenozoans - spiral or crystalline rode inside flagella

Alveolates - Membrane-bounded sacs (alveoli) beneath plasma membrane

Stramenopiles - Hairy and smooth flagella

Forams - Amoebas with threadlike pseudopodia and a porous shell

Radiolarians - Amoebas with threadlike pseudopodia radiating from central body

Red algae - Phycoerythrin (accessory pigment)

Green algae - Plant-type chloroplasts

Amoebozoans - Amoebas with lobe shapped pseudopodia

Opisthokonts - Tons. (includes fungi and animals.)

Plastids that are surrounded by more than two membranes are evidence of

a) evolution from mitochondria
b) fusion of plastids
c) origin of plastids from archaea
d) secondary endosymbiosis
e) budding of the plastids from the nuclear envelope.

Biologists suspect that endosymbiosis gave rise to mitochondria before plastids partly because

A) mitochondrial DNA is less similar to prokaryotic DNA than is plastid DNA
B) the products of photosynthesis could not be metabolized without mitochondrial enzymes
C) mitochondrial proteins are synthesized on cytosolic ribosomes, whereas plastids utilize their own ribosomes.
D) without mitochondrial CO2 production, photosynthesis could not occur.
E) all eukaryotes have mitochondria (or their remnants) whereas many eukaryotes do not have plastids

Which grroup is falsch paired with its description?

A) apicomplexans - parasites with intricate life cycles
B) diatoms - important producers in aquatic communities
C) rhizarians - morphologically diverse group defined by DNA similarities
D) diplomonads - protists with modified mitochondria
E) red algae - acquired plastids by secondary endosymbiosis

Based on the phylogenetic tree in the figure below, which of the following statements is correct?

A) The most recent common ancestor is older than that of Chromalveolata
B) The most basal (first to diverge) eukaryotic supergroup cannot be determined
C) Excavata is the most basal eukaryotic supergroup.
D) The most recent ancestor of Chromalveolata is older than that of Rhizaria
E) The most recent common ancestor of red algae and land plants is older than that of nucleariids and fungi.

Which protists are in the same eukaryotic supergroup as land plants?

A) green algae
B) dinoflagellates
C) red algae
D) brown algae
E) both a and c

In life cycles with alternation of generations, multicellular haploid forms alternate with

A) multicellular diploid forms.
B) unicellular diploid forms.
C) multicellular polypoid forms.
D) multicellular haploid forms
E) unicellular haploid forms.


Abkürzungen

Cell Division Cycle 3 - Group 2 septin from the yeast Saccharomyces cerevisiae, often used as a reference septin

C-Terminal Extension: The carboxy terminal end of a septin protein that is highly variable across septins groups

N-Terminal Extension: The amino terminal end of a septin protein that is highly variable across septin groups

Polybasic Domain: Region of a septin protein found amino-terminal to the GTP binding domain, largely composed of basic residues. Also referred to as the Phosphoinositol Binding domain due to its requirement for septins to bind phosphoinositol


Opisthokont

The name that I have chosen for this blog is bound to be an unfamiliar term for most people. It probably represents an unfamiliar concept as well, so I will start gently. It is a term that denotes a specific, large, and (to humans) very important group of organisms. The importance of the group is probably understandable once one understands that humans sind opisthokonts. So, however, are all other animals. So are all fungi! Rounding out the group are a number of single-celled organisms known to be related to either animals or fungi or both. Notably absent from this group are plants, algae, and quite a few other organisms, including all bacteria.

What can animals and fungi have in common that plants do not? Well, think of a sperm cell. This is a tadpole-like thing, with a roughly spherical cell body and a single, tail-like flagellum trailing behind. The cell swims by wiggling its flagellum, again much like a tadpole swims by wiggling its tail. As it happens, this is a very unusual cell type. Most other flagellated organisms swim with their flagella in front, pulling themselves through the surroinding medium. Only the flagellated cells found in animals, fungi, and related microbes swim with their flagella behind. This gives rise to the name: "opistho-" means "behind", and "-kont" refers to the flagellum.

One could easily be forgiven for finding this a minor difference, given everyday experience. To most of us, animals are things that move around and eat things, and plants and fungi are rooted in the ground. However, there are animals that are rooted to the ground as well (including sponges, corals, and sea squirts), and animals that do not eat (such as some of the worms living near deep sea hydrothermal vents). There are fungi that do not grow in the ground (yeasts are fungi, for instance, and do not root themselves in anything). Everyday experience, it turns out, is insufficient to categorise life science has moved well beyond that.

Science has taken its time to get to where it is today, though. Decades ago, fungi were classed amongst the "lower plants" because their cells are surrounded by rigid cell walls, a characteristic then thought to define a "plant". However, it has since been shown that the materials that make up those cell walls are completely unrelated (they are derived from sugars in plants and from proteins in fungi, for instance). More importantly, the organisms indisputably most closely related to each, which look like single-celled versions of their better-known counterparts, lack any vestige of the cell wall. In other words, the common ancestor of plants and fungi did not have a cell wall this character is a homoplasy, something that evolved more than once in the history of life.

Genetic analysis confirms this. Most hypotheses of evolutionary history (of extant organisms, anyway) are now made by having computers analyse the DNA of comparable genes from different organisms, and these tend to connect animals to fungi, to the exclusion of plants. (There are exceptions -- there are always exceptions -- but those are from genes with a lot of evolutionary "noise". In other words, such genes are either not large enough or evolve too quickly to retain enough information to resolve the animal/plant/fungus relationship with any reliability. There are statistical tests that indicate the trustworthiness of these computer analyses, and those which are judged acceptable almost always support the close relationship between animals and fungi.)

Analysis of genes goes beyond using them to reconstruct evolutionary history directly. For instance, there is an insertion into one of the genes used in the replication of DNA, an extra stretch of about fifty nucleotides (the "letters" of DNA's "alphabet"), which is found in animals, fungi, and their close relatives, and nothing else. This might not seem particularly important, but the gene in question is important enough that it is not prone to change easily (in scientific parlance, it is "evolutionarily conserved"), and perhaps more importantly, the insertion is itself conserved. In other words, the same nucleotides (or some obvious derivation of them) are present in the same place in all opisthokonts.

Non-genetic data helps link the two groups as well. The architecture of individual cells in the single-celled relatives of animals and fungi is strikingly similar, both inside and out. This was not apparent until the advent of electron microscopy many of the features that link the two groups are either too small to be seen with a light microscope (the "regular" kind) or are easily overlooked in favour of other, more striking features, many of which (like the cell walls already mentioned) can be taken to imply connections that do not hold up when investigated through other techniques.

These features include the arrangements of the components of the cytoskeleton, a set of protein-based rods and tubes that gives a cell its shape. The arrangement and replication of the flagella is also thought to be a conserved trait. A substantial part of my graduate work is investigating these things while the coherence of the opisthokonts as a group is nowadays almost beyond question, the uniqueness of some of its defining characteristics is simply not known. Electron microscopy has not been around long enough for much data to have been generated, and most of what has been observed focuses on a few well-known organisms. Those organisms that can tell us the most about the relationships of living things are often obscure and poorly studied, a situation that holds perhaps nowhere more strongly than in this case.

But there is one feature that is readily observed and consistent, and that is the number and position of flagella. Like I mentioned, most organisms have flagella at the front ends of their cells, and pull themselves through their surroundings with them opisthokonts are unusual in pushing their cells through their surroundings. Furthermore, most non-opisthokont cells have flagella that appear in twos, or are obviously derived from ancestors that had flagella in twos, while all opisthokonts' flagella appear without any others associated with them. These may not seem like significant things, but one must bear in mind that, when discussing the divergence of animals and plants and fungi, we are discussing the evolution of single-celled organisms. In that context, seemingly unimportant things like the position and number of flagella can be highly significant.

So, classifying something as an opisthokont is not a natural thing for most people. It may seem like an obscure and unimportant distinction. Classifying animals and fungi as each others' closest multicellular relatives has (so far) no known consequences to medicine or agriculture or anything else that most people would notice. But the opisthokont hypothesis is, as far as we can tell, an accurate description of the relationships of living things: it is our best understanding of the relevant facts, and the closest that science can come to the truth.


Taxonomie

Opisthokonts are divided into Holomycota or Nucletmycea (fungi and all organisms more closely related to fungi than to animals) and Holozoa (animals and all organisms more closely related to animals than to fungi) no opisthokonts basal to the Holomycota/Holozoa split have yet been identified. Holomycota and Holozoa are composed of the following groups.

  • Holomycota
      • including chytrids (previously thought to be protists)
      • including microsporidia (previously thought to be protists)
      • einschließlich Hyaloraphidium (previously thought to be a green alga, now thought to be a chytrid)
      • excluding oomycetes (water molds) (now thought to be stramenopiles)
      • excluding labyrinthulomycetes (slime nets) (now thought to be stramenopiles)
      • excluding myxomycetes (now thought to be amoebozoans)
          (capsasporid amoebae) (ministeriid amoebae)
    • including Myxozoa (previously thought to be protists)

    The paraphyletic taxon Choanozoa includes either non-animal holozoans, or non-animal, non-fungi opisthokonts.

    The choanoflagellates have a circular mitochondrial DNA genome with long intergenic regions. This is four times as large and contains two times as many protein genes as do animal mitochondrial mitochondria.

    Corallochytrium seem likely to be more closely related to the fungi than to the animals on the basis of the presence of ergosterol in their membranes and being capable of synthesis of lysine via the AAA pathway.

    The ichthyosporeans have a two amino acid deletion in their elongation factor 1 α gene that is considered characteristic of fungi.

    The ichthyosporean mitochondrial genome is >200 kilobase pairs in length and consists of several hundred linear chromosomes that share elaborate terminal-specific sequence patterns.