PROTOZOOLOGI: SEJARAH, BIDANG KAJIAN DAN PENYELIDIKAN - BIOLOGI - 2025

The protozoología adalah satu cabang zoologi bahawa kajian protozoa, kumpulan yang besar dan heterogen organisma unisel, mudah alih dan heterotrophic. Etimologi istilah ini berasal dari perkataan Yunani proto (pertama) dan zoo (haiwan). Euglena, Paramecium, dan Amoeba adalah genera mikroorganisma yang terkenal yang dikaji oleh protozoologi.

Mendefinisikan protozoologi adalah tugas yang kompleks, kerana definisi objek kajian cabang pengetahuan ini, iaitu, protozoa, telah menjadi isu kontroversial sejak asalnya.

Euglena gracilis. Euglenophyceae adalah satu-satunya protozoa fotosintetik. Sumber: Ellis O'Neill, melalui Wikimedia Commons

Sejarah disiplin ini bermula pada separuh kedua abad ke-17, ketika dunia mikroskopik mulai kelihatan oleh mata manusia, berkat penemuan alat optik pertama.

Protozoologi dianggap sebagai sains integratif, yang membahas penyelidikan asas dalam bidang taksonomi, sistematik, evolusi, fisiologi, ekologi, biologi molekul, biologi sel, antara lain.

Walaupun kontroversi mengenai definisi kumpulan berlanjutan, penyelidikan baru-baru ini terus menangani persoalan lama yang menjadi asas untuk klasifikasi. Oleh itu, topik yang sangat relevan pada masa ini ditangani, seperti pencarian minyak atau bioremediasi.

Sejarah

Pemerhatian dan penerangan pertama

Pemerhatian dan deskripsi awal protozoa dikaitkan dengan naturalis Belanda A. van Leuwenhoek, yang membina mikroskop sederhana untuk memerhatikan alam semula jadi pada separuh kedua abad ke-17.

Lukisan oleh A. van Leeuwenhoek, 1686. Sumber: Lihat halaman untuk pengarang, melalui Wikimedia Commons

Penerangan sistematik pertama mengenai organisma protozoa dibuat oleh saintis Denmark OF Müller, pada tahun 1786.

Pada tahun 1818, Georg Goldfuss mencadangkan istilah protozoan untuk mengelompokkan organisma uniselular yang dianggap olehnya sebagai primitif.

Pada tahun 1841, kajian Dujardin mengenai sarcoda (kemudian dikenal sebagai protoplasma) memungkinkan penafsiran struktur sel, yang kemudian mempermudah untuk memahami bahawa protozoa adalah organisma uniselular.

Antara tahun 1880 dan 1889, Otto Bütschli menerbitkan tiga jilid mengenai Protozoa yang menjadikannya kelayakan sebagai arkitek protozoologi, dengan memberikan struktur kepada protozoologi moden.

Protozoologi sebagai disiplin

Pada pertengahan abad kesembilan belas, peristiwa penting dalam sejarah protozoologi berlaku yang memberi pengiktirafan dan prestij kepada cabang zoologi ini.

Pada tahun 1947 jurnal pertama protozoologi ditubuhkan di Jena, Jerman; Archiv für Protistenkunde. Pada tahun yang sama, Protozoology Society dilahirkan di bandar Chicago, Amerika Syarikat. Acara penting lain ialah mengadakan Kongres Protozoologi Antarabangsa Pertama yang diadakan di Prague, Czechoslovakia, pada tahun 1961.

Peningkatan mikroskop, pada awal abad ke-20, meningkatkan jumlah mikroorganisma yang diketahui dan memungkinkan untuk memperluas pengetahuan mengenai kumpulan organisma ini.

Penciptaan, kepelbagaian dan pemisahan penggunaan mikroskop elektronik pada pertengahan abad ke-20, mendorong kemajuan besar dalam kajian taksonomi, sistematik, morfologi dan fisiologi protozoa.

Protozoa dalam klasifikasi pertama

Pengelasan organisma oleh ahli falsafah Yunani kuno tidak termasuk organisma mikroskopik. Teknologi dan kemajuan pengetahuan menghasilkan proposal klasifikasi yang semakin baru, berikutan pencarian klasifikasi semula jadi yang berterusan.

Pada tahun 1860 Hogg mencadangkan Kerajaan Protoctist untuk mengelompokkan tumbuhan dan haiwan primitif. Kemudian Haeckel (1866) mencadangkan Kerajaan Protista untuk mengelompokkan organisma uniselular.

Pada tahun 1938, HF Copeland mengusulkan penggunaan empat kerajaan: Monera, Protista, Plantae, dan Animalia. Kerajaan Monera mengelompokkan cyanobacteria dan bakteria yang telah dimasukkan oleh Haeckel dalam Protista. Penggabungan ini didasarkan pada wataknya, yang ditemukan oleh Chatton.

Bermula dari klasifikasi Coperland, RH Whittaker memisahkan cendawan dari Protista dan menciptakan Kerajaan Fungi, menetapkan klasifikasi tradisional dari lima kerajaan.

Woese, pada tahun 1977, hanya mengenal tiga keturunan evolusi: Archaea, Bakteria, dan Eukarya. Selepas itu, Mayr pada tahun 1990 mencadangkan Domain Prokaryota dan Eukaryota.

Margulis dan Schwartz, pada tahun 1998, memperkenalkan kembali sistem lima kerajaan, dengan dua kerajaan super.

Pengelasan pada abad ke-21

Selama abad XXI, cadangan baru untuk klasifikasi makhluk hidup telah muncul dalam pencarian filogeni yang berterusan berdasarkan hubungan evolusi.

Hasil dari sebuah projek yang disebut Catalog of Life System (2015) menyokong cadangan dua kerajaan super: Prokariota dan Eukaryota. Dalam superkingdom pertama mereka merangkumi kerajaan Archaea dan Bakteria. Di kedua mereka termasuk kerajaan Protista, Chromista, Fungi, Plantae dan Animalia.

Dalam klasifikasi ini, protozoa adalah nenek moyang semua eukariota, dan bukan hanya haiwan, seperti yang dicadangkan pada awalnya.

Bidang pengajian

Protozoa sebagai objek kajian

Protozoa adalah organisma eukariotik. Mereka dibentuk oleh satu sel dengan nukleus dibezakan yang melakukan semua fungsi organisma lengkap.

Ukuran purata mereka boleh berkisar antara 2 atau 3 mikron hingga 250 mikron panjang. Walau bagaimanapun, Spirostomun, sebuah protozoa bersilia, dapat mencapai 3 mm dan Porospora gigantea, sebuah sporozoan, dapat berukuran panjang 16 mm.

Protozoa terutamanya heterotrofik, dan boleh menjadi fagotrof, pemangsa atau detritivor. Pengecualian penting ialah Euglenophyceae, satu-satunya protozoa fotosintetik yang memperoleh kloroplas mereka dari alga hijau yang ditangkap dan digali.

Pembiakan mereka terutamanya aseksual melalui pembelahan binari atau pembelahan berganda. Walau bagaimanapun, minoriti mempunyai pembiakan seksual oleh singami atau autogami (gabungan gamet haploid), atau dengan pertukaran bahan genetik (konjugasi).

Mereka adalah organisma bergerak, yang mempunyai organ pergerakan seperti flagella, silia atau pseudopod. Mereka juga dapat bergerak melalui pergerakan amoeboid, khas sel, yang dicapai dengan penguncupan dan kelonggaran yang sama.

Mereka diedarkan di semua persekitaran lembap di Bumi. Sebagai contoh, kita dapat menjumpainya di antara butiran pasir di pantai, di sungai, laut, pembetung, mata air, di sampah hutan, di usus invertebrata dan vertebrata atau dalam darah manusia.

Mereka dapat bertahan daripada kekurangan kelembapan; mereka mempunyai struktur rintangan yang memungkinkan mereka menjadi kuat sehingga mereka kembali bersentuhan dengan medium berair.

Mereka dapat hidup bebas atau mengekalkan hubungan simbiotik dengan spesies lain seperti komensalisme, gotong royong atau parasitisme. Parasit adalah agen penyebab penyakit pada tumbuhan, haiwan dan manusia.

Sistem model

Protozoa sangat sesuai sebagai model kajian yang memungkinkan menangani pelbagai persoalan dalam biologi. Beberapa ciri yang menjadikannya berguna adalah: masa generasi pendek, kepelbagaian sifat asas dan kitaran hidup, taburan geografi umum dan genetik yang dapat dikendalikan.

Pengajian asas

Protozoologi merangkumi kajian sejarah semula jadi protozoa. Ini merangkumi pengetahuan mengenai struktur, taksonomi, tingkah laku, kitaran hidup dan fisiologi organisma ini.

Kajian ekologi asas protozoa merangkumi dinamika dalam individu spesies yang sama dan antara individu dari spesies yang berbeza. Yang terakhir mempunyai kaitan khusus kerana adanya protozoa parasit.

Kajian gunaan

Protozoologi menangani bidang-bidang penting dalam penyelidikan gunaan dalam bidang yang beragam seperti perubatan, perubatan veterinar, petrokimia, bioteknologi dan banyak lagi yang menarik bagi umat manusia.

Protozoologi mengkaji protozoa sebagai agen penyebab penyakit pada manusia, haiwan dan tumbuhan. Oleh itu, ia bertindih dengan protozoologi asas dalam kajian sejarah semula jadi protozoa parasit.

Ia mengkaji penyakit itu sendiri melalui pengetahuan tentang mekanisme penjajahan parasit pada tuan rumah yang sihat, proses menular, diagnosis, rawatan dan pencegahan penyakit ini.

Dalam bidang petrokimia, kajian protozoa berguna dalam penerokaan minyak. Mengenal pasti kehadiran beberapa spesies dapat menjelaskan kehadiran minyak di lapisan eksplorasi itu.

Begitu juga, komposisi protozoa dapat menjadi petunjuk keadaan pemulihan ekosistem setelah kejadian tumpahan minyak.

Sebaliknya, pengurusan populasi protozoa dapat membantu dalam bioremediasi badan air dan tanah yang tercemar. Keupayaan protozoa untuk menelan zarah pepejal mempercepat degradasi sisa toksik dan agen berbahaya.

Contoh Penyelidikan Terkini

Kepelbagaian protozoa di hutan tropika

Sudah diketahui umum bahawa hutan tropika mempunyai kepelbagaian spesies tumbuhan dan haiwan.

Sepanjang tahun 2017, Mahé dan kolaborator menerbitkan hasil projek penyelidikan yang bertujuan untuk mengetahui tentang kepelbagaian mikroorganisma hutan yang hidup pada skala mikrob.

Projek ini dikembangkan di hutan di Kosta Rika, Panama dan Ekuador, di mana mereka mengambil contoh bunga dan lianas yang jatuh di tanah. Hasil kajian menunjukkan bahawa protozoa jauh lebih berbeza daripada mikroorganisma hutan.

Virus protozoa parasit pada manusia

Interaksi antara parasit dan inangnya telah mendapat banyak perhatian dalam protozoologi perubatan. Walau bagaimanapun, terdapat interaksi baru yang menyukarkan sistem kajian dan menuntut lebih banyak penyelidikan.

Baru-baru ini Grybchuk dan kolaborator (2017) menerbitkan sebuah karya yang mengenal pasti beberapa virus keluarga Totiviridae yang terlibat dalam peningkatan patogenitas protozoa dari kumpulan trypanosome, yang dikaitkan dengan parasit manusia Leishmania.

Hasilnya menunjukkan beberapa virus yang tidak dikenali sebelum ini. Mereka juga menyampaikan maklumat penting mengenai asal usul, kepelbagaian dan penyebaran virus dalam sekumpulan protista.

Rujukan

1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin dan «histoire naturelle des zoophytes-nya. Infusoires », 1841. Pendeta Soc. Mex. Sejarah Nat., II. (2-3): 221-232, 1941.
2. Beltrán, E. 1979. Catatan sejarah protozoologi V. Kelahiran semula protozoologi tujuh lustrum subur: 1941-1976. Mex. Sejarah Sains. dan Tec., No. 5: 91-114.
3. Corliss, JO (1989). Protozoon dan Sel: Gambaran Keseluruhan Abad Kedua Puluh Abad. Jurnal Sejarah Biologi Jilid 22, No. 2 hlm. 307-323.
4. Grybchuk, D et al. (2017). Penemuan virus dan kepelbagaian dalam protozoa trypanosomatid dengan tumpuan pada saudara-mara parasit manusia Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. dan Lazcano, A. Kaedah klasifikasi semula jadi dan ciri perbandingan universal. Dalam: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, MC, Goyenechea, I. dan Iturbe U., (penyunting). Sistematik, asas pengetahuan mengenai kepelbagaian biologi. Universiti Autonomi Negeri Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, Mexico.
6. Leadbeater, BSC dan McCready, SMM The fagellates: perspektif sejarah. disunting oleh Barry SC Leadbeater, John C. Green. Flagellates: Perpaduan, Kepelbagaian dan Evolusi.
7. Mahé, F. et al. (2017). Parasit mendominasi komuniti protist tanah hiperpelbagai di hutan hujan Neotropikal. Ekologi Alam & Evolusi 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, DJG, JL Olivares dan J. Arece. (2010). Evolusi Protozoa. Pendeta Salud Anim. Jilid 32 No. 2: 118-120.
9. Rothschild, LJ (2004). Catatan Pengenalan: Protozoologi (Protistologi) pada Subuh Abad ke-21. Jurnal Mikrobiologi Eukariotik 51 (1).