Bir hücreli hayvanlar
Bir hücreli hayvanlar, Hayvan özellikleri taşıyan, klorofilsiz, avlarını geçici ya da daimi bir ağız aracılığıyla yutup sindirebilen bir hücreliler öbeği (Bil. a. Protozoa). Birbirlerinden çok farklı özellikler taşıyan bir hücreli hayvanlar -klorofilli ve pigmentli bitkilerden farklı olarak- sadece inorganik maddelerle beslenerek yaşamazlar.
Birinde bitki, öbüründe hayvan özellikleri ağır basan Eugiena ve Astasia cinsleri gibi basit cinslere giren bir çift türün özellikleri ele alınırsa, bu canlıları inceleyen bilim adamlarının karşılaştıkları (ve hâlâ karşılaşmakta oldukları) sorunlar kolayca anlaşılabilir. Bitkiler ve hayvanlar âleminin birer cinsini -bu cinslerin üyeleri çok kararsız özellikler sergiledikleri için- bazı hayvan bilimciler bir hücreli hayvanlar öbeğine sokarken, bazı bitki bilimcilerse aynı canlıları bitkiler âlemi içinde (özellikle suyosunları) sınıflandırırlar. Sınıflandırmayla uğraşan başka bilim adamlarıysa, bir hücreliler adı verilen daha geniş tek bir âlemin bulunduğunu ve bu âlemin filumlara ayrıldığını kabul ederler: (İşte bu filumlardan biri de bir hücreli hayvanlar filumudur. Bu sınıflandırma tipinde, bitkiler âleminden başka bir türle çok büyük bir benzerlik sergilemeyen|(dolayısıyla birini hayvanlar, öbürünü bitkiler arasında sınıflandırma zorunluğuyla karşılaşılmayan) bütün bir hücreliler «bir hücreli hayvanlar» öbeğine sokulur. Bir hücrelilerin başka filumları, bitki özellikleri açıkça ortada olan öbeklere, ayrıca hayvan ve bitki özellikleri arasında kesin bir ayırım yapılamayan türleri kapsayan öbeklere ayrılır. Eğer bu son sınıflama tipi benimsenecek olursa, bir hücreli hayvanlar terimi, bir hücreli bitkiler dışındaki bütün bir hücreli öbeklerini kapsayacaktır.
Öte yandan, bir hücreli hayvanlar öbeğini bir hücreli organizmalar olarak tanımlamada da bir sorunla karşılaşılmaktadır. Çeşitli bir hücreli hayvan türleri, -organizma açısından- birden çok hücreden oluşan üstün yapılı canlılara özgü bir kimlik sergilemektedir. Bunların bazılarında -örneğin kirpiklilerin Carchesium ve Zoothammium cinsi üyeleri gibi- bir tek hücrenin soyundan gelen bazı üyeler (zooit), fiziksel açıdan birbirlerine bağlı olarak koloni biçiminde bir arada yaşarlar; bazı türlerde bu koloniyi oluşturan hücreler, koloni içindeki herhangi bir hücreye yöneltilen bir uyarıya tek bir hayvanmışçasına bir bütün halinde ve aynı anda tepki gösterirler. Bu tür kolonilerin kendilerine özgü bir biçimleri olur. Ama koloni içindeki hücreler (ya da zooitler) hem yapı, hem de biçim bakımından farklılıklar gösterebilirler.
Bazı durumlarda hücrelerin görevlerinde de büyük farklılıklar olabilir: Örneğin, yeni bir koloni oluşturmak için koloniden ayrılan göçmen (ya da döl veren) hücreler.
İkinci bir kimlik tipi de (birinciden daha üstündür) birhücreli hayvanların Amoebida takımına giren bazı türlerde (örneğin Dictyostelium cinsinin türleri gibi.Bazı bilim adamları bu mantarları ayrı bir âlem için de sınıflandırırlar) ortaya çıkar: Bu tip amipler, her biri ayrı bir birey gibi beslenirler ve eşeysiz olarak ürerler. Yiyecek kıtlığı söz konusu olduğunda, birbirine yakınn duran amipler tek bir kütle halinde birleşirler, tek bir yapı gibi hareket ederler ve yüksek bir eklenti oluştururlar; söz konusu eklenti içinde, bazı hücreler dikitlere benzeyen bir yapı ve bazı başka hücreler de bu dikitin tepesinde bir kapsül oluştururlar; birçok bağımsız amipin her biri bu kapsül içinde bir spora dönüşür; söz konusu sporlar da yiyecek bulması ve yeni bir çevrim başlatması için art arda çevreye atılır. Son yıllarda, Enchehs'e benzeyen bir türe giren ve yukarıdakine benzeyen bir gelişme ve öbekleşme çevrimi sergileyen kirpikli bir bir hücreli hayvan bulunmuştur.
Yaşama çevrimindeki başka bir kimlik de kırpık Paramecium'un (terliksi hayvan) yaşama çevriminde ortaya çıkar. Eşeysiz olarak döllenen bir hücre, üst üste gerçekleşen birçok hücre bölünmesinden sonra büyük bir klon oluşturur. Tek tek hücrelerin özelliklerinde değişiklikler olabilir; bu değişiklikler ilk kuşakların olgunlaşmaması (dolayısıyla bitişme yetenekeleri yoktur) biçiminde bile gerçekleşebilir; buna karşılık daha sonraki kuşaklar, kendi çiftleşme yeteneklerini geliştirmiş hücrelerle birleşebilirler.
Bir hücreli hayvanların tür sayısı arttıkça (bugüne kadar yaklaşık 50 000 tür saptanmıştır) ve inceleme yöntemleri sürekli iyileştikçe, bu organizmaların sınıflanma şemaları sürekli değişmektedir. Bununla birlikte bütün sınıflamalar bir hücreli hayvanları başlıca dört sınıfa ayırmaktadır: Hareket etmek için kamçılarını kullanan kamçılılar (Flagellata ya da Mastigophora); çoğunlukla hücre çeperlerinin geçici uzantılarıyla (bunlara yalancı ayak denir) hareket eden kök ayaklılar (Rhizopoda ya da Sarcodina); kirpikleriyle hareket eden Ciliophora'lar (yada Cytoidea); ne kamçılan, ne kirpikleri ne de yalancı ayakları bulunan sporlular (Sporozoa). Bir hücreli hahayvanların birçok türü, yaşama çevrimlerinde ya yalancı ayaklı ya da kamçılı evreler sergilerler.
Not: Bir hücreli hayvanlar, hareket mekanizmaları açısından, başlıca dört öbekte sınıflandırılabilir: Eugiena'ların da içinde yer aldığı, kamçılarıyla hareket eden kamçılılar. Yalancı ayaklara dönüşmüş,hücre zarı uzantısıyla donanan Amoeba proteus gibi kök ayaklılar. Paramecium aurelia gibi kirpiklerini oynatarak hareket eden kirpikliler. Hareket etmek için özel bir organları bulunmayan Plasmodium.
Bir hücreli hayvanlar çoğunlukla ikiye bölünerek çoğalır: Hücre ikiye ayrılarak birbirine benzeyen iki yavru hücreye ayrılır. Amipler uzun yalancı ayaklarını dışarı çıkarır ve çekirdek içindeki kromozomlar bölünür. Çekirdek bölünmeye başladıkça hücre genişler ve ortasında bir daralma olur; daha sonra iki yavru hücre birbirinden ayrılmaya başlar. Öbür kamçılılar gibi Euglena cinsi üyeleri, uzun yanı boyunca önden arkaya doğru bölünür ve hemen hemen birbirine eşit iki yeni hücre oluştururlar.
BİR HÜCRELİ HAYVANLARDA BEDEN YAPISI VE İŞLEYİŞ BİÇİMİ
Bir hücreli hayvanların yapısal karmaşıklığı, bütün XX.yy. boyunca açıkça sürüp gitti.Günümüzde artık bir bir hücreli hayran hücresinin, üstün organizmalardaki hücrelerin bütün özelliklerini taşıdıkları bilinmektedir. Bu nedenle bir hücreli hayvanlar zoolojisi modern hücre biyolojisinde önemli bir yer tutmaktadır.
Bazı amiplerinde olduğu gibi, çok küçük hayvanlardır, kendilerine özgü bir biçimleri yoktur ve özellikle sadece yapısal açıdan yalın ve homogen olarak tanımlanmışlardır. Işınlılar gibi başka bir hücreli hayvanlarınsa, şaşkılık verici bir yapısal karmaşıklık ve güzellik sergileyen kavkılları vardır. Stenton ve terliksi hayvan (Para-mecium)gibi gene bir hücreli hayvanlar çok daha büyüktür ve hücreleri, bilinen en karmaşık hücreler arasında yer alır.En iri bir hücreli hayvan, delikliler takımına giren fosil bir deniz hayvanıdır: Bu hayvanın çapı 19 cm'm aşmaktadır.
Bir hücreli hayvanın bedeni, normal olarak, yalnızca bir zarla çevrilidir. Bazı öbeklerde. selüloz, silis ya da kireç gibi canlı olmayan gereçlerden oluşan kılıflar da bulunur.Bir hücleri hayvan hücresinin yerine getirebildiği çeşitli görevler, protoplazmanın özel yapıları olan organeller aracılığıyla gerçekleştirilir. Çekirdek (ya da nnukleus) bir zar (ya da kılıf) içine hapsedilmiş halde olabilir ya da bol miktarda çekirdek plazması ve bir ya da daha çok çekirdekçik (ya da nukleolus) bulunur. Birçok bir hücreli hayvanda pompa gibi çalışan ve su fazlasını dışarı atarak hücre içinin su dengesini sağlayan, büzülebilen koful (ya da vakuol) vardır. Sitoplazma içindeki tübüler(ya da tubulus) ve kabarcıklar doldurma işlemi sırasında içlerinde bulunanları ana koful içine boşaltırlar. Kofullar da zaman zaman büzülerek içlerindeki sıvıyı dışarı atarlar.
Beslenme kofullarının kapsadığı besinleri, sitoplazmadan kaynaklanan alkalik bir sıvı içinde bulunan enzimler sindirir. Daha sonra, bu sindirimden doğan ürünler özümlenirken, sindirilemeyen bölümler dışarı atılır. Sindirim ve özümleme sırasında, kofulların dış zarını çevreleyen küçük kabarcıklar oluşur. Bu kabarcıkların gereçlerin sitoplazmaya aktarılmasını sağladığı sanılır.
Gaz alışverişi oksijenin hücre zarından içeri yayılmasıyla gerçekleşir. Birçok bir hücreli hayvan başka hayvanların altında ya da su içinde yaşarlar ve çok az oksijenle hattâ hiç oksijensiz yaşayabilirler. Bunların bazıları hem oksijenli ortamda yaşayabilen, hem de oksijen bulunmadığında varlığını sürdürebilen aneorob organizmalardır. Dışarı atılan en önemli madde amonyaktır; amonyak üretimi, özümlenen protein miktarıyla doğrudan orantılıdır.
BİR HÜCRELİ HAYVANLARDA ÜREME
Bir hücreli hayvanların büyük bölümü eşeysiz ürer; hattâ bazı türlerde üreme olayı sadece eşeysiz üreme yöntemiyle açıklanabilir. Parçalanma, hücrenin bölünerek kendine benzeyen iki yeni ve yavru hücre oluşturmasıdır; bazı bir hücreli hayvanlarda birçok parçalanma gerçekleşebilir: Çekirdeğin değişken sayıda bölünme geçirmesinden sonra, hücre de bölünerek belli sayıda yeni hücre oluşturur.
Eşeyli üreme, ya özdeş gametlerin ya da farklı gametlerin kaynaşmasıyla gerçekleşir: Bu farklılık, hafif biçimsel farklılıklar yaratabilir; ne var ki söz konusu farklılık, birbirinden çok farklı yumurta hücresinin ve sperma hücresinin ortaya çıkmasına kadar da varır.
Kirpikli bir hücreli hayvanlarda farklı gametler oluşmaz: Üreme olayını gerçekleştiren iki hayvan, çekirdeklerini birbirleriyle değiştirmeyi başarıncaya kadar birbirlerine yapışırlar;')buj işleme kavuşma ya da konjügezon denir. Göç evresindeki her çekirdek hareketsiz duran bir çekirdekle kaynaşır ve böylece zigot bir çekirdek (sinkaryon) oluşturur.
Birçok bir hücreli hayvanın yaşama çevriminde (özellikle tatlı suda yaşayan türler) bir kistleşme evresi bulunabilir. Buna göre, bir hücreli hayvanlar, kendilerini hareketsiz bırakan bir kılıfa dönüşen maddeler salgılayarak kistler oluşturabilir. Bu eylemin amacı, organizmayı elverişsiz çevre koşullarına karşı korumaktır.
Bir hücreli hayvanlar ya suyun, akıntıların ve rüzgârların ya da başka hayvanların yardımıyla çok uzaklara yayılabilirler.
Not: Bir hücreli hayvanlar mekanik uyarılara yanıt verebilirler: Terliksi hayvan (Paramecium)bir engelle karşılaştığında genellikle geri dönmeye çalışır, bir yana yaklaşık 30°'lik bir dönüş yaparak yeniden ilerlemeye başlar ve bu hareketleri serbest bir yol buluncaya kadar yineler. Zengin bir bakteri kültüründe,terliksi hayvan kendini bir nesneye asabilir: Bu hareketin yiyeceği kolay elde etmek için yapıldığı sanılmaktadır. Amipler yalancı ayaklarını çekerek ve yön değiştirerek zararlı nesnelerden kaçarlar. Saplı bir kirpikli olan Vorticella'nın, biçimi çoğunlukla yayınıktır, ama bir nesneyle karşılaştığında sapını tirbuşon gibi hareket ettirir.
BİR HÜCRELİ HAYVANLARIN ÖNEMİ
Bir hücreli hayvanların varlığı ancak XVII.yy'da ilk mikroskoplar yapılmaya başlanınca öğrenilebilmiştir. O günlerden bu yana bu organizma öbeği en çok incelenen öbek olmuş ve yapılan incelemeler biyoloji alanında birçok temel sorunun ortaya çıkmasına yol açmıştır.
Biyoloji ve uygulamalı biyoloji alanındaki gelişmelerin hemen hemen hepsi, bir hücreli hayvanların incelenmesiyle ortaya çıkan bilimsel verilerden yararlanılarak gerçekleştirilmiştir.
Bu mikroorganizmalarla önce göl sularında, sonra giderek birçok başka yaşama çevresinde (nemli toprak, hava, bitkiler ve hayvanlar) rastlanmıştır. Okyanuslardaki yaşama ilişkin araştırmalar, bedenleri kabuklarla korunan binlerce bir hücreli hayvan türünün bulunmasını sağlamıştır: Özellikle de, alçı, marn, kireçtaşı ve kum taşı gibi tortul kayaçlar altında fosil biçimleri günümüze kadar gelen delikliler ve ışınlılar. Mikrofosil bilim, bilimin bu hayvanları incelemekle uğraşan özel dallarından biridir. Bu dalda gerçekleştirilen son buluşlar sayesinde petrol yataklarının bulunmasında bazı kolaylıklar elde edilmiştir: Bir katmanda bazı bir hücreli hayvan türlerinin fosillerinin bulunması, aynı yörede petrol yataklarının da bulunduğunu göstermektedir. Belli bir ölçüde bir hücreli hayvanların yapı gereci olarak kullanılabileceği de söylenebilir: Mısır'daki piramitler ve birçok arkeolojik yapı büyük ölçüde bir hücreli hayvan kabuklarıyla yapılmıştır.
Bazı hastalıkların hücre tohumları yüzünden ortaya çıktığını öne süren kuramın oluşumuna bir hücreli hayvanlar önemli katkılarda bulunmuşlardır. Louis Pasteur, 1870'te, ipek sanayisi için ciddi bir tehlike yaratan karataban hastalığına knidosporluların Nosema cinsine giren karataban asalağının yol açtığını ortaya koydu. Pasteur'ün incelemesi asalak bir hücreli hayvanlar konusundaki ilk incelemedir ve hem karataban hastalığının denetim altına alınmasını sağlamış, hem de asalak birhücreli hayvanların daha XVII. yy'da tanınmasına olanak vermiştir. XIX. yy'da bu organizmaların yaşama çevrimleri daha açık biçimde öğrenilince, bu alandaki gelişmeler büyük hız kazanmıştır: Bu hayvanların konakları, bir konaktan başka bir konağa nasıl geçtikleri ve çeşitli hastalıklarla bu hayvanların ilişkileri üzerine bilgiler çoğalmıştır. Daha sonra XX. yy'da da gelişmeler olmuştur: Asalak mikroorganizmalar laboratuvarda incelenmeye ve denetim altına alınmaya başlanmıştır.
İnsanda bulunabilecek yaklaşık 30 bir hücreli hayvan türünden tıp açısından en önemli olanlar şunlardır: Sıtma, üç gün sıtması ve karasu hummasına yol açan Plasmodium cinsi üyeleri; Afrika'da yaygın olan uyku hastalığına, Chagas hastalığına ve başka hastalıklara yol açan Tripanosoma cinsi üyeleri; dizanteri bulaştıran dizanteri amipi (Entamoeba hystoltica). İnsanda asalak yaşayan en yaygın bir hücreli hayvanlar Toxoplasma cinsine girenlerdir; ama bu hayvanlar ender olarak ciddi hastalıklara yol açarlar.
Başka bazı asalaklar da bitkilerde, böceklerde, kurtlarda, karından bacaklılarda ve bütün omurgalı türlerinde yaşarlar. Böceklerde ve birçok başka çok hücreli hayvanlarda, en azından başka bir türde yaşayamayacak bir bir hücreli hayvan türünün yaşadığı düşünülmektedir. Eğer bu düşünce doğruysa, asalak bir hücreli hayvan türü sayısının milyonları aşması gerekir; bu durum da ayrıca, asalak bilim, hastalık biyolojisi, ortakyaşarlık ve ortakçılık alanında yapılacak incelemeleri sonsuz sayıda artıracaktır.
XIX. yy'ın sonlarında, bir hücreli hayvanlara ilişkin bilgilerde büyük gelişmeler kaydedilmiştir. 1888 ve 1889 yıllarında hücre bölünmesini, meyozu ve döllemeyi inceleyen bilim adamları bu organizmalardan bazılarını (özellikle de terliksi hayvanı yani Paramecium cinsi üyelerini) ve başka kirpiklileri ele aldılar. XIX. yy'ın bir hücreli hayvanlara ilişkin bilgilere yaptığı en ilginç katkılar arasında, bu hayvanların davranışlarının incelenmesi (özellikle de uyanlara gösterdikleri tepkiler) sayılabilir. Son yıllarda, bazı bir hücreli hayvan türlerinin (başta gene terlıksi hayvan olmak üzere) davranışları
(kirpiklerin titreşmesi nasıl denetleniyor; sinir hücrelerinin elektrofizyolojisiyle benzerliklerini ortaya koymak amacıyla hücre zarının elektrofizyolojisi) derinlemesine incelenmiştir.
Hızla gelişen başka bir inceleme alanı da genetiktir: John Hopkins Üniversitesi'nden H.S.Jennings, bir hücreli hayvanların kalıtsal özellikleri üzerine bir çalışma başlattı. Bu çalışmaların yarattığı en önemli sonuç, tek bir hücreden eşeysiz olarak üreyen ırkların (klon)genetik değişmezlerinin bulunmasıdır. Bu buluş eşeysiz üreme konusunda bir kuram haline getirilmiş, bütün organizmaların bütün hücrelerine uygulanabilen bir yasa oluşturulmuştur. Ayrıca, bazı terliksi hayvan tiplerinin çiftleşme yeteneğinin bulunduğu belirlenmiştir(böylece bir hücreli hayvanlar ilk kez olarak üstün organizmalar gibi çiftleşmiş oluyorlardı): Bu konuda yapılan araştırmalar, modern genetiğin bir hücreli hayvanları konu alan incelemelerinin temeli olmuştur.
Yeni genetik araştırmaları, eskiden tek tür olarak ele alınan bir hücreli hayvanların aslında kendi aralarında çiftleşemeyen, ortak genli hayvanlar olduğunu göstermektedir. Böylece Mendel'in ilkeleri ve genler kuramı artık bir hücreli hayvanlara da uygulanabilecektir.