Capitolo 33 Origine ed evoluzione degli eucarioti Copyright © 2006 Zanichelli editore Origine, struttura e diversità dei protisti 33.1 La cellula eucariotica probabilmente prese forma da semplici comunità di procarioti • Le cellule eucariotiche si sono evolute a partire da cellule procariotiche oltre 2 miliardi di anni fa. • Il nucleo e il sistema di membrane interne probabilmente presero origine dai ripiegamenti della membrana plasmatica dei procarioti ancestrali. Copyright © 2006 Zanichelli editore • Secondo la teoria endosimbiontica, mitocondri e cloroplasti probabilmente derivarono da procarioti simbionti che trovarono ospitalità all’interno di cellule procariotiche più grandi. • Gli antenati dei mitocondri potrebbero essere stati procarioti eterotrofi in grado di utilizzare O2 e liberare, con la respirazione cellulare, la grande quantità di energia presente nelle molecole organiche. • In modo analogo, gli antenati dei cloroplasti potrebbero essere stati piccoli procarioti fotosintetici. Copyright © 2006 Zanichelli editore Secondo il modello autogeno, il ripiegamento all’interno della membrana cellulare procariotica ha originato il reticolo endoplasmatico e la la membrana nucleare. Citoplasma Membrana plasmatica Reticolo endoplasmatico Procariote ancestrale Nucleo Membrana nucleare Modello autogeno Figura 33.1A Copyright © 2006 Zanichelli editore Cellula nucleata e con un sistema di membrane interne Il modello endosimbiontico spiega l’origine dei primi mitocondri e cloroplasti. Procariote aerobico eterotrofo Procariote fotosintetico Cellula ospite ancestrale Endosimbiosi Mitocondrio Cloroplasto Mitocondrio Figura 33.1B Copyright © 2006 Zanichelli editore Cellula eucariotica fotosintetica 33.2 Per classificare i protisti, che raggruppano eucarioti unicellulari e pluricellulari, occorrerebbero più regni • I protisti comprendono eucarioti unicellulari e alcuni pluricellulari strettamente affini. Figura 33.2 Copyright © 2006 Zanichelli editore LM 275 • La tassonomia dei protisti è in continuo aggiornamento ma c’è accordo sul fatto che questo «regno» eterogeneo comprenda organismi appartenenti a regni diversi in via di definizione. 33.3 I protozoi sono protisti unicellulari che si nutrono inglobando particelle di cibo • I protozoi sono protisti unicellulari eterotrofi che per la maggior parte inglobano al loro interno le particelle alimentari. • Essi comprendono i flagellati, le amebe, gli sporozoi e i ciliati (oltre ad altri gruppi). Copyright © 2006 Zanichelli editore Le amebe, dotate di pseudopodi • Le amebe sono protozoi caratterizzati da una grande plasticità e dall’assenza di strutture locomotorie permanenti. Figura 33.3B Copyright © 2006 Zanichelli editore LM 185 • Molte specie si muovono e si nutrono per mezzo di pseudopodi. Gli sporozoi, tutti parassiti • Gli sporozoi sono tutti parassiti e alcuni di essi provocano nell’uomo gravi malattie. TEM 26 000 • Uno sporozoo del genere Plasmodium causa la malaria. Complesso apicale Figura 33.3C Globulo rosso Copyright © 2006 Zanichelli editore I ciliati, circondati da ciglia • I ciliati, comuni in tutti gli ambienti acquatici, per muoversi e per nutrirsi usano le numerosissime ciglia. – un macronucleo poliploide che che controlla le attività cellulari; – uno o più micronuclei diploidi funzionali alla riproduzione sessuata. Figura 33.3D Copyright © 2006 Zanichelli editore Macronuclei LM 60 • I ciliati possiedono due tipi di nuclei: Ciglia La diversificazione delle alghe 33.6 Le alghe sono protisti prevalentemente fotosintetici • Le alghe sono protisti per la maggior parte fotosintetici, contenenti diversi tipi di pigmenti. • Le alghe unicellulari comprendono i dinoflagellati, le diatomee e gran parte delle alghe verdi. Copyright © 2006 Zanichelli editore Le diatomee, alghe con gusci silicei Figura 33.6B Copyright © 2006 Zanichelli editore LM 400 Le diatomee sono alghe fotosintetiche unicellulari che possiedono una particolare parete cellulare contenente silice. Le multiforme alghe verdi Le alghe verdi possono essere unicellulari, coloniali o pluricellulari. Figura 33.6C Copyright © 2006 Zanichelli editore 33.7 Le macroalghe sono alghe pluricellulari che vivono per lo più in acque marine Le alghe brune, le più grandi e complesse Il gruppo di alghe marine che comprende gli organismi più grandi e complessi è quello delle alghe brune. Figura 33.7A Copyright © 2006 Zanichelli editore Le alghe rosse, a corpo molle o incrostanti • Le alghe rosse sono un secondo gruppo di macroalghe. • Alcune, provviste di pareti cellulari incrostate da rigidi depositi calcarei, sono comuni nelle barrire coralline. Figura 33.7B Copyright © 2006 Zanichelli editore 33.9 La vita pluricellulare si è diversificata nel corso di centinaia di milioni di anni • Le forme di vita pluricellulari si sono originate oltre due miliardi di anni fa. • Fino a circa 500 milioni di anni fa tutte le forme di vita erano acquatiche e solo in seguito cominciarono a conquistare le terre emerse. Copyright © 2006 Zanichelli editore Schema cronologico delle prime forme di vita pluricellulari e della loro evoluzione. Figura 33.9A Copyright © 2006 Zanichelli editore