บทที่ 2 อนุกรมวิธานและความหลากหลายทางชีวภาพ (part 1)

Rhizobium leguminosarum 51

Proteobacteria Beta Proteobacteria q เป็นกลุ่มทมี่ ีความหลากหลายมาก q Genus Nitrosomonas : Nitrifying bacteria อาศัยอยใู่ นดนิ มี ความสําคัญต่อการหมนุ เวียนไนโตรเจน เปล่ยี น NH4+ เป็น NO2- q Rubrivivax : เป็นกลุ่ม photoheterotroph อาศัยในน้ํา เชน่ Neisseria gonorrhoeae ก่อโรคหนองใน 52

53

Proteobacteria Gamma Proteobacteria q เป็นกลุ่ม autothophic q Sulphur bacteria : oxidizing H2S ไดก้ ๊าซซัลเฟอร์ หรือ ก๊าซ ไขเ่ น่าในพวกนํา้ เสยี เชน่ Thiomargarita namibiensis 54

Proteobacteria Gamma Proteobacteria q เปน็ กลมุ่ heterotrophic q เปน็ พวกแบคทเี รยี กอ่ โรค (pathogens) Ø Legionella ก่อโรค Legionnaires’ disease โรคปอดอกั เสบ Ø Salmonella กอ่ โรคอาหารเปน็ พิษ Ø Vibrio cholerae กอ่ ให้เกดิ อหวิ าตกโรค (cholera) q Escherichia coli แบคทีเรยี ในลาํ ไสข้ องสตั ว์เล้ยี งลูกด้วยนม 55

Proteobacteria Delta Proteobacteria q Myxobacteria แบคทเี รยี ชอบหลัง่ เมอื ก (slime) q อาศยั อย่ใู นดิน ยามแห้งแล้งจะหลัง่ เมือกออกมาเพื่อเพม่ิ ความช้ืน q ยามขาดแคลนอาหารจะสรา้ งสปอร์ เรยี กวา่ myxospore 56

Proteobacteria Epsilon Proteobacteria q แบคทเี รียก่อโรคในมนษุ ยแ์ ละในสตั ว์ q Helicobacter pylori ทําให้เกิดโรคแผลในกระเพาะ 57

Chlamydias q กล่มุ แบคทีเรยี ทเี่ ปน็ ปรสติ ในมนษุ ย์และในสตั ว์ q กอ่ โรคหนองในเทยี ม (Chlamydia) ติดเชอ้ื ในอวัยวะเพศ 58

Spirochetes q Helical gram-negative heterotrophs qTreponema pallidum : กอ่ โรคซฟิ ิลิส q Borrelia burgdorferi ก่อโรค Lyme disease 59

Cyanobacteria q Photoautotrophs สามารถสังเคราะหด์ ว้ ยแสงได้ มีคลอโรพ ลาสต์ q สมาชกิ : q Anabaena sp. q Nostoc sp. q Oscillatoria 60

Gram-Positive Bacteria q กลมุ่ actinomycetes แบคทเี รยี ในดิน ช่วยย่อยสลายอินทรียวัตถุ q Streptomyces สรา้ งสารปฏชิ วี นะ streptomycin q Bacillus anthracis กอ่ โรคแอนแทรกซ์ q Clostridium botulinum ก่อโรคอาหารเปน็ พษิ โดยเฉพาะอาหาร กระป๋อง 61

การจดั จําแนก : Archaea q มลี ักษณะของ Prokaryotes และ Eukaryote q เป็นสง่ิ มีชวี ิตท่มี คี วามเก่าแก่ q อาศยั อย่ใู นสภาพแวดล้อมทีม่ มี ีความสดุ ขัว้ Ø เรยี กพวกนีว้ า่ Extremophiles (lover extreme conditions) Ø Gk. philos = lovers q Extreme halophiles (Gk. halo = salt) q Extreme thermophiles (Gk. thermos = hot) 62

63

2.4 Kingdom Protista The origin of Prokaryote 64

Prokaryote vs Eukaryote 65

66

อาณาจกั รโพรตสิ ต์ q สงิ่ มีชวี ติ ในอาณาจักรนี้ ไดแ้ ก่ โปรโตซวั สาหร่ายสเี ขยี ว นํ้าตาลแกมเหลอื ง นา้ํ ตาล และ แดง q เป็นพวกยูคาริโอตกล่มุ แรกทเี่ กดิ ขึ้นมาบนโลก Ø คลา้ ยสัตว์ เรยี ก โปรโตซวั Ø คลา้ ยพชื เรยี กว่า สาหร่าย Ø คลา้ ยรา เรยี กว่า ราเมือก q มีเซลลเ์ ดยี ว หรือหลายเซลล์อย่รู วมกันเปน็ colony q ไม่มรี ะยะตัวออ่ น (embryo) q อาจมีหรอื ไมม่ ีเมด็ สใี นการสงั เคราะหด์ ้วยแสง q จดั แบ่งออกเปน็ หลายกลมุ่ 67

Endosymbiosis in Eukaryotic evolution q พวกโพรติสต์ มวี วิ ัฒนาการอยู่รว่ มกนั กบั โปร คาริโอตบางชนิด q นาํ ไปสวู่ ิวฒั นาการทีเ่ รยี กว่า endosymbiosis q ทําใหโ้ พตสิ ต์มีความหลากหลายมาก 68

Endosymbiosis in Eukaryotic evolution 69

อาณาจกั รโพรตสิ ต์ q มีประมาณ 200,000 ชนิด q แบง่ เป็น 6 กลมุ่ ใหญ่ Ø Excavata Ø Stramenopiles Ø Alveolates Ø Rhizarians Ø Archaeplastida Ø Unikonta 70

71

Excavata : diplomonad & parabasalids q ไม่มีเมด็ สีท*ีใชใ้ นการสงั เคราะห์แสง q ไม่มี endosymbiosis q mitochondria มีลกั ษณะพิเศษ คือ ไม่มี DNA ซ*ึงน่าจะเกิดจากการสร้างขEึน เอง (modified mitochondria) q มกั อาศยั อยใู่ นสภาวะไร้ออกซิเจน (anaerobic environment) Diplomonad q มีนิวเคลียส 2 อนั เท่าๆ กนั q มีแฟลกเจลลมั หลายเสน้ ที*ประกอบดว้ ย flagellin q ตวั อยา่ ง : Giadia intertinalis (ปรสิตในลาํ ไสเ้ ลก็ ) 72

Parabasalids q มี flagella หลายเสน้ q มีเยอื* หุม้ ดา้ นขา้ งๆ พลิEว (undulating membrane) q ตัวอย่าง เช่น Tricomonas vaginalis ปรสิตในช่องคลอด ทาํ ใหม้ ีอาการคนั ช่องคลอด เป็นโรคติดต่อทางเพศสมั พนั ธ์ ในเพศชายจะมีอาการนอ้ ยกวา่ มาก 73

Excavata : Euglenozoans q กลุ่มน(ีมีลกั ษณะสาํ คญั คือ flagellum o ซ6ึงประกอบดว้ ย microtubule (9+2) q มีท(งั ท6ีเป็นผผู้ ลิต ผบู้ ริโภค และปรสิต q ส่วนใหญ่มีไมโตคอนเดรียแบบปกติ ทว6ั ไป q ตวั อยา่ ง แบ่งเป็น 2 กลุ่ม Kinetoplastics และ Euglenids 74

Kinetoplastids q มี mitochondria อนั เดียว อนั ใหญ่ ภายในมี DNA เรียกวา่ Kinetoplast q มีทEงั พวกที*ดาํ รงชีวติ แบบอิสระ และปรสิต q ตวั อยา่ งเช่น Trypanosoma sp. § โรคเหงาหลบั (sleeping sickness) ในแอฟริกา มีแมลงตระกลู ริEนดาํ เป็ นพาหะ 75

Euglenids q มี chloroplast สามารถสงั เคราะห์ดว้ ยแสงได้ q เกบ็ อาหารไวใ้ น Paramylon granules 76

77

SAR q SAR : Ø Straminopila : diatom Ø Alveolata : Plasmodium Ø Rhizaria : foram 78

Alveolates q มีเยอื* หุม้ เซลลท์ *ีจะเวา้ เขา้ ไปเป็นถุง เรียกวา่ alveoli q alveoli ยงั ไม่ทราบหนา้ ท*ีแน่ชดั แต่เชื*อวา่ ช่วยคงรูปเซลล์ และรักษาสมดุลนEาํ และเกลือแร่ในร่างกาย q แบ่งเป็น 3 กลุ่ม Ø Dinoflagellates Ø Apicomplexa Ø Ciliates 79

Dinoflagellates q เป็น phytoplankton ทEงั ในนEาํ จืดและนEาํ ทะเล q ส่วนใหญ่เป็นเซลลเ์ ดี*ยว มีบา้ งท*ีอาศยั อยรู่ ่วมกนั เป็น colony q ลกั ษณะสาํ คญั คือ มีแผน่ cellulose อยภู่ ายใน และมี flagellum 2 เสน้ q หากเพ*ิมจาํ นวนมากจะก่อใหเ้ กิดปรากฏการณ์ red tide q บางชนิดอยรู่ ่วมกบั ปะการัง นาํ CO2 จากปะการังมาสงั เคราะห์ดว้ ยแสง 80

ปรากฏการณ์ red tide 81

82

Apicomplexa q ทุกชนิดเป็น parasite ในสตั ว์ q Plasmodium ที6ก่อโรคใน malaria o Malaria เป็นโรคเขตร้อน ที6มีความสาํ คญั มาก และมีผเู้ สียชีวติ เป็นจาํ นวนมากจากโรคน(ี o โรคน(ีระบาดในแถบเขตร้อน เช่น Southeast Asia, South America, Central Africa o ยงุ กน้ ปล่อง (Anophilis spp.) เป็นพาหะ ซ6ึงชอบวางไข่ในน(าํ สะอาด ทาํ ใหร้ ะบาดแต่ ในป่ า o เช(ือท6ีก่อโรคในคน มี 4 ชนิด แตล่ ะชนิดจะมี blood stage ไมเ่ ทา่ กนั ทําให้อาการโรค § Plasmodium falsiparum เกิดเป็นรอบ ๆ ไมเ่ ทา่ กนั § Plasmodium vivax Species ระยะวงชีพ (ชม.) § Plasmodium ovale P. falsiparum 24 § Plasmodium maraliae P. vivax, P. ovale 48 83

84

Ciliates q มีขนาดใหญ่ เคล*ือนไหวโดยใช้ cilia q ตวั อยา่ ง Stentor, Paramecium Stentor 85

Straminopila q ใน clade น(ีมีท(งั พวก heterotroph q ตวั อยา่ งท6ีสาํ คญั คือ สาหร่าย q มีผนงั เซลลเ์ ป็น cellulose q สิ6งมีชนิดจะมี flagellum 2 เสน้ Ø เป็น Hair flagellum และ Smooth flagellum Ø Clade น(ีสามารถเคล6ือนที6ได้ 86

Oomycetes (Water mold) q เรียกวา่ Egg fungus, water mold, white rust q แตกต่างจาก stramenopila กลุ่มอ6ืนๆ ตรงที6ไม่มีรงควตั ถุ สาํ หรับสงั เคราะห์ดว้ ยแสง q มีลกั ษณะเสน้ ใยยาวๆ ประกอบดว้ ยหลายนิวเคลียส q ไม่ไดจ้ ดั เป็นรา เนื6องจากมีขอ้ แตกต่างหลายอยา่ งจากรา Ø ผนงั เซลลป์ ระกอบดว้ ย cellulose (ราเป็น chitin) Ø มีช่วงชีวติ ท6ีมี flagella (แต่ราไม่มี) q ดาํ รงชีพเป็นผยู้ อ่ ยสลายในน(าํ ส่วนมากน(าํ จืด q มีบา้ งเป็นปรสิตในพืช เช่น White rust (ราขาวในมนั มนั ฝรั6ง ผกั กาด) 87

Bacillariophytes (Diatom) q เป็นสิ*งมีชีวติ เซลลเ์ ดียว มีฝา silica หุม้ ทEงั 2 ดา้ น q ส่วนมากสืบพนั ธุ์ไม่อาศยั เพศ q มีความหลากหลายสุดๆ ไปเลยจา้ ประมาณ 100,000 species q มีความสาํ คญั มาก เป็น phytoplankton ในนEาํ ทEงั ทะเล มหาสมุทร และ มหาสมุทร q ซากของ Diatom จาํ นวนมากถบั ถมใตพ้ Eืนสมุทร เป็น diatomaceous earth ใชท้ าํ อุตสาหกรรมใสก้ รอง 88

89

90

Chrysophytes (Golden algae) q เป็นสาหร่ายขนาดเลก็ ในนEาํ q มี Yellow-Brown carotenoid q ส่วนใหญ่เป็น autotroph q บางชนิดเป็น mixotrophic 91

Phaeophytes (Brown algae) 92 q สาหร่ายสีน(าํ ตาลจดั เป็นสาหร่ายท6ีมีขนาดใหญ่ที6สุด และมี โครงสร้างซบั ซอ้ นที6สุด q สาหร่ายสีน(าํ ตาลจดั เป็นสาหร่ายที6มีขนาดใหญ่ท6ีสุด และมีโครงสร้างซบั ซอ้ นท6ีสุด q สาหร่ายสีน(าํ ตาล เรียกวา่ seaweed q เกือบท(งั หมดอาศยั อยใู่ นทะเล โดยเฉพาะชายฝ6ังทะเลเขตอบอุ่น q บางชนิดมีขนาดใหญ่มากถึง 60 m. เป็นป่ าใตท้ ะเล “Kelp forest” q มีสีน(าํ ตาลมะกอก เนื6องจากมีสารสี carotenoid เช่นเดียวกบั กลุ่ม Diatom และ Golden algae q เรียกโครงสร้างรวมๆ ของสาหร่ายชนิดน(ีวา่ Thallus o มีโครงสร้างคลา้ ยราก ช่วยยดึ เกาะ เรียก Holdfast o โครงคลา้ ยลาํ ตน้ เรียกวา่ Stripe o โครงสร้างคลา้ ยใบ เรียกวา่ Blade หรือ Lamina

The sea palm (Postelsia) 93

Kelp forest 94

q สาหร่ายสีน(าํ ตาล มีวงชีพแบบสลบั (Alternation of Generations) 95

q สาหร่ายสีนEาํ ตาล มีการนาํ มาใชป้ ระโยชนห์ ลายอยา่ ง Ø Laminaria Japanese Kombu ขา้ วห่อสาหร่าย Ø Kelp อาหาร Ø Fucus, Padina, Sagrassum ทาํ ป๋ ุยโพแทสเซียม Laminaria 96

Fucus Padina Sagrassum 97

Rhizarians q มีการเคลื*อนที*คลา้ ยอะมีบา โดยใช้ Psuedopodia q แตกต่างจากอะมีบา ตรงท*ี Psuedopodia มีลกั ษณะคลา้ ยหลอดดา้ ย (threadlike psuedopodia) q แบ่งเป็น 3 กลุ่ม Ø Radiolarians Ø Foraminiferans (foram) Ø Cerrozoans 98

Radiolarians q ส่วนใหญ่อยใู่ นทะเล มีเปลือกเชื*อมเป็นชิEนเดียว เป็นสารพวกซิลิกา q ลกั ษณะ Psuedopodia กระจายออกจากศนู ย์กลาง เรียก axopodia ซงึ3 ประกอบไปด้วย microtubule q ซาก fossil มกั ทบั ถมอยใู่ ตท้ ะเล 99

Foraminiferans (foram) q มีเปลือกแขง็ หุม้ เรียกวา่ tests บางชนิดเปลือกคลา้ ยหอย q เปลือกมีรูพรุน มีช่องวา่ งหลายช่อง ประกอบดว้ ยสารพวก calcium carbonate q พบทEงั ในนEาํ จืด และเคม็ q fossil บอกอายชุ Eนั หินได้ 100