Regnurile lumii vii

Gruparea organismelor în regnuri este unul dintre conceptele de bază ale sistematicii. Clasificarea folosită la Bacalaureat pornește de la lucrările lui Carl Linné, creatorul nomenclaturii binare, și de la sistemul propus de Robert Whittaker (1969), care împarte lumea vie în cinci regnuri: Monera, Protista, Fungi, Plantae și Animalia. Criteriile principale de clasificare sunt: tipul de celulă (procariotă sau eucariotă), gradul de organizare (unicelular sau pluricelular), modul de nutriție (autotrof sau heterotrof) și modul de reproducere.

Virusurile nu sunt incluse în niciun regn, deoarece nu au structură celulară. Sunt alcătuite dintr-un acid nucleic (ADN sau ARN) învelit într-o capsidă proteică, nu au metabolism propriu și se multiplică doar în celulele unei gazde. După acidul nucleic, se împart în adenovirusuri (cu ADN, de exemplu virusul herpetic) și ribovirusuri (cu ARN, de exemplu virusul gripal și HIV).

Regnul Monera

Regnul Monera cuprinde organismele procariote: bacteriile și cianobacteriile (algele albastre-verzi). Acestea sunt cele mai simple și cele mai vechi forme de viață de pe Pământ.

Caracteristici definitorii

• Celule procariote: lipsesc nucleul delimitat de membrană și organitele membranare
• Materialul genetic este un cromozom circular unic, situat în nucleoid
• Pot avea plasmide, molecule mici de ADN circular cu gene suplimentare
• Perete celular din peptidoglican (la majoritatea bacteriilor)
• Dimensiuni foarte mici: 0,2–10 μm
• Ribozomi 70S
• Înmulțire prin diviziune directă (diviziune binară)

Clasificare și exemple

• Bacteriile (eubacteriile): organisme unicelulare cu forme variate: coci (sferici), bacili (bastonașe), spirili (spiralați), vibrioni (în formă de virgulă)
• Cianobacteriile (algele albastre-verzi): procariote fotosintetizante, cu clorofilă; exemple: Anabaena, Nostoc, Oscillatoria
• După modul de nutriție, monerele pot fi autotrofe (fotosintetizante sau chemosintetizante) sau heterotrofe (saprofite, parazite sau simbionte)

Importanță

Bacteriile au roluri esențiale în ecosisteme: descompun materia organică moartă, fixează azotul atmosferic (de exemplu bacteriile din genul Rhizobium, din nodozitățile rădăcinilor de leguminoase) și sunt folosite la obținerea produselor lactate fermentate (iaurt, brânzeturi). Unele bacterii produc însă boli (tuberculoza, tetanosul, salmoneloza).

Regnul Protista

Regnul Protista (Protiste) cuprinde organisme eucariote, predominant unicelulare, care nu se încadrează în celelalte regnuri eucariote. Este un grup foarte divers ca formă și mod de viață.

Caracteristici definitorii

• Celule eucariote: au nucleu delimitat de membrană și organite membranare
• Majoritatea sunt unicelulare, dar există și forme coloniale
• Modul de nutriție este variat: autotrof, heterotrof sau mixotrof
• Înmulțire asexuată (diviziune, înmugurire) și, la unele specii, sexuată
• Trăiesc în apă sau în medii umede, iar unele sunt parazite

Clasificare și exemple

După modul de hrănire, protistele pot fi grupate astfel:

Protiste asemănătoare plantelor (alge unicelulare):

• Sunt fotosintetizante, au clorofilă și alți pigmenți
• Exemple: Chlamydomonas, Chlorella, diatomeele
• Formează o mare parte a fitoplanctonului și produc o cantitate importantă din oxigenul atmosferic

Euglenele:

• Au cloroplaste și fac fotosinteză la lumină, dar la întuneric se hrănesc heterotrof (nutriție mixotrofă)
• Exemplu: Euglena viridis, care se deplasează cu ajutorul unui flagel

Protiste asemănătoare animalelor (protozoare):

• Sunt heterotrofe și se hrănesc prin fagocitoză sau absorbție
• Exemple: amiba (se deplasează prin pseudopode), parameciul (se deplasează cu cili), Plasmodium (un sporozoar, parazitul care produce malaria), Trypanosoma (parazitul care produce boala somnului)

Protiste asemănătoare fungilor:

• Exemple: mucegaiurile de apă și mixomicetele
• Se hrănesc prin absorbție, dar au cicluri de viață diferite de ale fungilor

Importanță

Protistele sunt esențiale în lanțurile trofice acvatice ca producători primari (fitoplanctonul). Unele specii sunt parazite și produc boli grave (malaria, dizenteria amibiană).

Regnul Fungi (Ciuperci)

Regnul Fungi cuprinde organisme eucariote, predominant pluricelulare (drojdiile sunt unicelulare), heterotrofe, care se hrănesc prin absorbție. Fungii au un rol ecologic esențial ca descompunători.

Caracteristici definitorii

• Celule eucariote cu perete celular din chitină (nu din celuloză)
• Corpul este format din hife, filamente ramificate care alcătuiesc miceliul
• Nutriție heterotrofă prin absorbție: secretă enzime care descompun materia organică din mediu, apoi absorb substanțele simple rezultate; pot fi saprofite, parazite sau simbionte
• Nu au clorofilă, deci nu pot face fotosinteză
• Substanța de rezervă este glicogenul (ca la animale), nu amidonul
• Înmulțire prin spori (asexuată și sexuată)

Clasificare și exemple

Programa de Bacalaureat cere două grupe:

• Ascomicetele (ciupercile cu asce): Saccharomyces cerevisiae (drojdia de bere), Penicillium (din care se obține penicilina), trufele
• Bazidiomicetele (ciupercile cu bazidii, majoritatea cu pălărie): Agaricus campestris (ciuperca de câmp), Amanita muscaria (pălăria-șarpelui, otrăvitoare), Boletus edulis (hribul)

Alte grupe, prezentate doar pentru completare: zigomicetele (de exemplu Mucor și Rhizopus, mucegaiul pâinii) și deuteromicetele (fungii la care nu se cunoaște înmulțirea sexuată).

Importanță

Fungii sunt esențiali ca descompunători în ecosisteme, reciclând materia organică. Sunt folosiți în industria alimentară (drojdii pentru pâine și bere, ciuperci comestibile), în medicină (antibiotice, de exemplu penicilina) și în biotehnologie. Unele specii sunt parazite și produc boli la plante (rugina, mălura) și la om (micoze).

Regnul Plantae (Plante)

Regnul Plantae cuprinde organisme eucariote, pluricelulare, autotrofe prin fotosinteză. Plantele sunt producătorii primari în majoritatea ecosistemelor terestre.

Caracteristici definitorii

• Celule eucariote cu perete celular din celuloză
• Au cloroplaste cu clorofilă și realizează fotosinteza
• Substanța de rezervă este amidonul
• Celulele mature au o vacuolă mare
• Majoritatea sunt fixate de substrat
• Au alternanță de generații: sporofit (diploid) și gametofit (haploid)

Clasificare și exemple

Alge pluricelulare:

• Plante simple, al căror corp nu este diferențiat în rădăcină, tulpină și frunze (tal)
• Trăiesc în apă; exemple: algele verzi (Spirogyra), algele brune, algele roșii

Briofite (mușchi):

• Plante mici, fără vase conducătoare
• Exemple: Polytrichum (mușchiul de pământ), Sphagnum (mușchiul de turbă)
• Au nevoie de apă pentru fecundație (anterozoizii înoată până la oosferă)

Pteridofite (ferigi):

• Plante cu vase conducătoare, dar fără semințe, cu rădăcini, tulpini și frunze adevărate
• Se înmulțesc prin spori
• Exemple: Dryopteris filix-mas (feriga), Equisetum (coada-calului)

Gimnosperme:

• Plante cu vase conducătoare și semințe neprotejate (nu formează fructe)
• Semințele se dezvoltă pe solzii conurilor
• Exemple: Pinus (pinul), Picea (molidul), Abies (bradul), Ginkgo biloba

Angiosperme (plante cu flori):

• Cele mai evoluate și mai numeroase plante, cu semințele închise în fruct
• Au flori tipice, cu ovarul care se transformă în fruct
• Se împart în monocotiledonate (grâu, porumb, orez, lalea) și dicotiledonate (fasole, măr, trandafir, stejar)
• Sunt cunoscute peste 300.000 de specii

Importanță

Plantele sunt esențiale pentru viața pe Pământ: produc oxigen prin fotosinteză, sunt baza lanțurilor trofice, furnizează hrană, medicamente și materiale de construcție și contribuie la menținerea echilibrului ecologic.

Regnul Animalia (Animale)

Regnul Animalia cuprinde organisme eucariote, pluricelulare, heterotrofe, care se hrănesc prin ingestie. Animalele sunt consumatorii din ecosisteme.

Caracteristici definitorii

• Celule eucariote fără perete celular (doar cu membrană plasmatică)
• Nutriție heterotrofă prin ingestie (holozoică)
• Substanța de rezervă este glicogenul
• Majoritatea au sistem nervos și organe de simț
• Sunt capabile de locomoție, cel puțin într-un stadiu al vieții
• În dezvoltarea embrionară se formează foițe embrionare (două la celenterate; trei, adică ectoderm, mezoderm și endoderm, la celelalte grupe din programă)

Clasificare și exemple

Nevertebrate:

• Spongieri (bureți): animale acvatice fixate; exemplu: buretele de baie
• Celenterate (cnidari): animale acvatice cu celule urticătoare; exemple: hidra, meduza, coralii
• Platelminți (viermi plați): exemple: planaria, tenia, viermele de gălbează
• Nematelminți (viermi cilindrici): exemple: limbricul (Ascaris), oxiurul
• Anelide (viermi inelați): exemple: râma, lipitoarea
• Moluște: exemple: melcul, scoica, sepia
• Artropode: cea mai mare încrengătură de animale; cuprinde arahnidele, crustaceii, miriapodele și insectele
• Echinoderme: animale marine; exemple: steaua-de-mare, ariciul-de-mare

Vertebrate:

• Pești: acvatici, cu respirație branhială; exemple: crapul, știuca, rechinul
• Amfibieni: trăiesc în apă și pe uscat; exemple: broasca, salamandra, tritonul
• Reptile: predominant terestre, cu pielea acoperită de solzi cornoși; exemple: șopârla, șarpele, broasca-țestoasă, crocodilul
• Păsări: homeoterme, cu corpul acoperit de pene; exemple: vulturul, rândunica, pinguinul
• Mamifere: homeoterme, își hrănesc puii cu lapte; exemple: omul, balena, liliacul

Importanță

Animalele au roluri ecologice esențiale: polenizarea plantelor (insectele), răspândirea semințelor și controlul populațiilor prin relațiile trofice. Au importanță economică, deoarece furnizează hrană și materii prime, și sunt folosite în cercetarea biomedicală.

Criterii de clasificare comparativă

Cele cinci regnuri și criteriile după care sunt delimitate sunt baza pentru înțelegerea diversității lumii vii și apar des la Bacalaureat, mai ales în itemii despre caracterele și exemplele fiecărui grup.