Πολύτιμα εργαλεία για τη μελέτη της ζωής και την αναγνώριση των μορφών της, αποτελούν η ταξινομία και η συστηματική, επιστημονικοί κλάδοι που αφορούν τη θεωρία και την πρακτική της κατάταξης των οργανισμών σε ομάδες και τον προσδιορισμό των εξελικτικών σχέσεων μεταξύ διαφορετικών ταξινομικών ομάδων.

Ήδη από τον 4ο αιώνα π.Χ. είχαν γίνει απόπειρες ταξινόμησης των τότε γνωστών οργανισμών σε υποομάδες των δύο παραδοσιακά αποδεκτών κατηγοριών, των ζώων και των φυτών. Θεμελιωτής της ταξινομίας των οργανισμών θεωρείται ο Αριστοτέλης (384-322 π.Χ.), ο οποίος, ακολουθώντας ένα διαζευκτικό σύστημα, κατέταξε τα γνωστά ζώα της εποχής του σε έναιμα ή άναιμα, τετράποδα ή δίποδα, ωογόνα ή ζωογόνα κ.λπ. Οι όροι που χρησιμοποίησε ο Αριστοτέλης για ορισμένες ομάδες ζωικών οργανισμών, π.χ. κολεόπτερα, δίπτερα, μαλάκια κ.ά., ισχύουν μέχρι και σήμερα. Όσον αφορά τις πρώτες απόπειρες ταξινόμησης των φυτών, ο αρχαίος έλληνας φιλόσοφος Θεόφραστος ο Ερέσιος (372-287 π.Χ.), μαθητής του Αριστοτέλη, περιέγραψε περίπου 480 ομάδες τους αξιοποιώντας ως κριτήρια για τη διάκρισή τους αρχικά τους περισσότερο εµφανείς χαρακτήρες της μορφολογίας τους και διαδοχικά πιο λεπτοµερή γνωρίσµατα. Μερικοί από τους όρους που αναφέρονται στο περίφηµο έργο του Θεόφραστου "Περί φυτών ιστορίας" εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται στις μέρες μας.

Carl von Linne, 1707-1778

Το 1735, ο σουηδικής καταγωγής επιστήμονας Κάρολος Λινναίος (Carl von Linne, 1707-1778) δημοσιεύει το έργο του "Συστήματα της Φύσης" (Systema Naturae), στο οποίο ταξινομεί φυτά (και σε μετέπειτα εκδόσεις ζώα) με τόση μεθοδικότητα ώστε δίκαια ονομάστηκε o πατέρας της σύγχρονης ταξινόμησης. Ο Λινναίος κατέταξε παρόμοια είδη στο ίδιο γένος, παρόμοια γένη στην ίδια τάξη κ.ο.κ., ενώ για τον προσδιορισμό των οργανισμών χρησιμοποίησε ένα διπλό όνομα (διώνυμη ονοματολογία), ενδεικτικό για το γένος και το είδος στο οποίο ανήκουν. Ο Λινναίος ήταν ο πρώτος που κατέταξε τον άνθρωπο στο είδος Homo sapiens.

Το 1813, ο ελβετός βοτανολόγος Καντόλ (Augustin Pyrame de Candolle, 1778-1841) εισάγει τον όρο ταξινομία και καθιερώνει ένα βελτιωμένο σύστημα ταξινόμησης των ειδών. Ωστόσο, ήδη από τον 16ο αιώνα η σταδιακή ανακάλυψη του αόρατου μέχρι τότε μικρόκοσμου διεύρυνε σημαντικά την αναγνωρίσιμη ποικιλία των μορφών ζωής, δυσχεραίνοντας κατά πολύ τις έως τότε χρησιμοποιούμενες πρακτικές ταξινόμησης των ειδών. Με την πάροδο του χρόνου, η κατάταξη των οργανισμών σε δύο μόνο κατηγορίες (φυτά και ζώα) αποδεικνυόταν ολοένα και πιο ανεπαρκής.

Το 1969 ο αμερικανός οικολόγος Robert Harding Whittaker (1920-1980) καθιερώνει το σύστημα ταξινόμησης των πέντε βασιλείων που χρησιμοποιείται στις μέρες μας. Βάσει ενός συνόλου κριτηρίων (ανατομικών, μορφολογικών, φυσιολογικών, βιοχημικών, γενετικών, μοριακών, φυλογενετικών), οι ποικίλες μορφές ζωής, σύγχρονες και προγενέστερες, κατατάσσονται σε πέντε βασίλεια: Μονήρη, Πρώτιστα, Μύκητες, Φυτά και Ζώα.

ΜΟΝΗΡΗ

Στα μονήρη περιλαμβάνονται οι προκαρυωτικοί οργανισμοί, δηλαδή τα βακτήρια και τα κυανοβακτήρια (ή κυανοφύκη). Βασικό γνώρισμά τους είναι η απουσία οργανωμένου πυρήνα ή άλλων μεμβρανικών σχηματισμών, με εξαίρεση την κυτταρική μεμβράνη.

Σχηματική απεικόνιση βακτηρίου:
1. πλασμίδιο (δίκλωνο κυκλικό μόριο DNA που φέρει γονίδια για ορισμένες εξειδικευμένες λειτουργίες του βακτηρίου και αντιγράφεται ανεξάρτητα από το κύριο μόριο του DNA), 2. ριβοσώματα, 3. βακτηριακό έλυτρο ή κάψα (περίβλημα ορισμένων βακτηρίων εξωτερικά του κυτταρικού τοιχώματος),
4. κυτταρόπλασμα, 5. κυτταρική μεμβράνη, 6. κυτταρικό τοίχωμα, 7. μαστίγιο, 8. πυρηνοειδές (περιοχή του κυτταροπλάσματος όπου εντοπίζεται το κύριο γενετικό υλικό του βακτηρίου)

Τα μονήρη ζουν ως μεμονωμένα άτομα ή σχηματίζουν πολυκύτταρα αθροίσματα, αποικίες. Αναπαράγονται μονογονικά, με διχοτόμηση του κυττάρου τους, διαδικασία που ακολουθεί τον διπλασιασμό του γενετικού υλικού. Στους προκαρυωτικούς οργανισμούς παρατηρούνται επίσης παραφυλετικά φαινόμενα (βακτηριακοί μηχανισμoί γενετικού ανασυνδυασμού), φαινόμενα δηλαδή γενετικού ανασυνδυασμού των βακτηρίων κατά τα οποία δεν συμβαίνει συγχώνευση γαμετών και δημιουργία ζυγωτού, αλλά μεταβίβαση γενετικού υλικού από το κύτταρο-δότη στο κύτταρο-δέκτη (βακτηριακή μεταγωγή, μετασχηματισμός, σύζευξη).

Σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, οι προκαρυωτικοί οργανισμοί μετατρέπονται σε ενδοσπόρια, δομές δηλαδή με ανθεκτικά τοιχώματα, μικρή περιεκτικότητα σε νερό και χαμηλούς μεταβολικούς ρυθμούς. Όταν οι συνθήκες του περιβάλλοντος ξαναγίνουν ευνοϊκές, τα ενδοσπόρια μετατρέπονται σε τυπικά κύτταρα.

Στα μονήρη συγκαταλέγονται τόσο αυτότροφοι (φωτοσυνθετικοί ή χημειοσυνθετικοί) όσο και ετερότροφοι (σαπροφυτικοί, παρασιτικοί) οργανισμοί.

ΠΡΩΤΙΣΤΑ

Τα πρώτιστα συγκροτούν μία πολυπληθή και ετερογενή ομάδα μονοκύτταρων κυρίως μορφών ζωής, που περιλαμβάνει τους ευκαρυωτικούς οργανισµούς που δεν είναι μύκητες, φυτά ή ζώα. Το κύτταρό τους διαθέτει πυρήνα και ποικιλία διακριτών ενδοκυτταρικών οργανιδίων. Στο βασίλειο των πρωτίστων ταξινομούνται και πολυκύτταρες μορφές ζωής, που σχηματίζουν αποικίες και αποτελούνται από όμοια κύτταρα ή από πολύ λίγες μόνο ομάδες διαφοροποιημένων κυττάρων.

Τα πρώτιστα είναι αυτότροφοι ή ετερότροφοι οργανισμοί, με φυτικά (πρωτόφυτα) ή ζωικά (πρωτόζωα) χαρακτηριστικά αντίστοιχα. Στα ετερότροφα πρώτιστα περιλαμβάνονται: (i) φαγοτρόφοι οργανισμοί, που εξασφαλίζουν τις απαραίτητες θρεπτικές ουσίες για την επιβίωσή τους προσλαμβάνοντας σωματίδια στερεής τροφής, η πέψη των οποίων πραγματοποιείται ενδοκυτταρικά και (ii) ωσμωτρόφοι οργανισμοί, που απορροφούν διαλυμένες οργανικές ουσίες από το περιβάλλον τους μέσω ώσμωσης. Ορισμένα πρώτιστα είναι προαιρετικά αυτότροφα. Τα κύτταρά τους διαθέτουν τα απαραίτητα πλαστίδια για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης αλλά μπορούν παράλληλα να προσλαμβάνουν θρεπτικές ουσίες από το περιβάλλον τους.

Κατά κανόνα τα πρώτιστα αναπαράγονται μονογονικά, με διχοτόμηση ή πολλαπλή διαίρεση, από την οποία προκύπτουν πολλαπλά πανομοιότυπα κύτταρα. Σε ορισμένα πρώτιστα παρατηρούνται, ωστόσο, υποτυπώδη αμφιγονικά φαινόμενα.

Πολλά πρώτιστα διαθέτουν δυνατότητες ενεργητικής μετακίνησης:
Α. Παραμήκιο - μετακίνηση με τη βοήθεια βλεφαρίδων (1)
Β. Αμοιβάδα - μετακίνηση με τη βοήθεια ψευδοποδίων (2)
Γ. Ευγλήνη - μετακίνηση με τη βοήθεια μαστιγίου (3)

ΜΥΚΗΤΕΣ

Το βασίλειο των μυκήτων, με περισσότερα από 80.000 καταγεγραμμένα είδη, αποτελεί μία ετερογενή ομάδα ευκαρυωτικών οργανισμών, μονοκύτταρων (π.χ. ζύμες) ή πολυκύτταρων (π.χ. μανιτάρια). Οι περισσότεροι πολυκύτταροι μύκητες συγκροτούνται από λεπτές και διακλαδισμένες νηματοειδείς δομές, τις υφές, το σύνολο των οποίων ονομάζεται µυκήλιο.

Η χιτίνη, ένας γραμμικός πολυσακχαρίτης που δομείται από επαναλαμβανόμενες μονάδες του μονοσακχαρίτη Ν-ακετυλογλυκοζαμίνη, αποτελεί το κύριο συστατικό των κυτταρικών τοιχωμάτων των μυκήτων.

Οι μύκητες αναπτύσσονται σε ποικίλα περιβάλλοντα, χερσαία και υδατικά (στο έδαφος, σε φυτικούς ιστούς, σε αλμυρά και γλυκά νερά κ.ά.). Είναι ετερότροφοι οργανισμοί και προσλαμβάνουν θρεπτικές ουσίες είτε από ζωντανούς οργανισμούς (παρασιτικοί μύκητες) είτε από νεκρή οργανική ύλη, την οποία διασπούν σε απλούστερες ενώσεις που απορροφούνται από τα κύτταρά τους (σαπροφυτικοί μύκητες). Η διάσπαση της νεκρής οργανικής ύλης πραγματοποιείται εξωκυτταρικά με την έκκριση πεπτικών ενζύμων από τους μύκητες.

Οι περισσότεροι μύκητες αναπαράγονται τόσο μονογονικά (αγενώς) όσο και αμφιγονικά (εγγενώς). Η μονογονική αναπαραγωγή επιτυγχάνεται με τη διχοτόμηση του κυττάρου ή του μυκηλίου, από κάθε τμήμα του οποίου προκύπτει ένα νέο άτομο και με την εκβλάστηση. Κατά την εκβλάστηση, σε κάποιο σημείο του κυττάρου αναπτύσσεται ένα μικρότερο θυγατρικό κύτταρο, το εκβλάστημα. Όταν αναπτυχθεί αρκετά, το εκβλάστημα αποκόπτεται ή μπορεί να παραμείνει ενωμένο με το γονικό κύτταρο. Οι μύκητες πολλαπλασιάζονται επίσης με τη δημιουργία σπορίων, που αποτελούν προϊόντα αγενούς ή εγγενούς αναπαραγωγής.

ΦΥΤΑ

Στο βασίλειο των φυτών περιλαμβάνονται πολυκύτταροι, αυτότροφοι (φωτοσυνθετικοί) οργανισμοί. Χαρακτηριστική στα φυτά είναι η παρουσία σε κύτταρά τους χρωστικών ουσιών που απορροφούν τη φωτεινή ακτινοβολία. Το άμυλο είναι ο κύριος αποθηκευτικός πολυσακχαρίτης των φυτικών κυττάρων, ενώ το βασικό συστατικό του τοιχώματός τους είναι η κυτταρίνη.

Σχηματική απεικόνιση φυτικού κυττάρου:
1. λείο ενδοπλασματικό δίκτυο, 2. ριβόσωμα, 3. πυρήνας, 4. πυρηνικός πόρος, 5. πυρηνική μεμβράνη ή πυρηνικός φάκελος, 6. πυρηνίσκος, 7. αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο, 8. σύμπλεγμα Golgi, 9. κυτταρόπλασμα, 10. μιτοχόνδριο,  11. κενοτόπιο (χυμοτόπιο), 12. χλωροπλάστης, 13. κυτταρικό τοίχωμα, 14. κυτταρική μεμβράνη

Τα φυτά διαθέτουν ιστούς και όργανα εξειδικευμένα για συγκεκριμένες λειτουργίες και πολλαπλασιάζονται εγγενώς ή αγενώς. Η αφυλετική (αγενής) αναπαραγωγή πραγματοποιείται με την απόσπαση από τον μητρικό οργανισμό ενός κυττάρου ή μίας κυτταρικής ομάδας (μοσχεύματα, βολβοί, κόνδυλοι, παραφυάδες, καταβολάδες), που εξελίσσονται σε νέα άτομα. Με αγενή αναπαραγωγή πολλαπλασιάζονται επίσης μερικά φυτά που με μιτωτικές διαδικασίες σχηματίζουν αφυλετικά σπόρια. Κατά τη φυλετική (εγγενή) αναπαραγωγή συμβαίνει ένωση δύο πολλαπλασιαστικών κυττάρων, των γαμετών, για τη δημιουργία του ζυγωτού. Σταδιακά, το ζυγωτό αναπτύσσεται σε ένα νέο άτομο.

ΖΩΑ

Με περισσότερα από ένα εκατομμύριο διαφορετικά είδη, το βασίλειο των ζώων αποτελεί τη μεγαλύτερη και πιο ετερογενή ομάδα έμβιων όντων. Περιλαμβάνει πολυκύτταρους, ετερότροφους οργανισμούς, που αναπτύσσονται σε μία εντυπωσιακά μεγάλη ποικιλία υδάτινων και χερσαίων οικοσυστημάτων. Τα περισσότερα ζωικά είδη χαρακτηρίζονται από οργάνωση υψηλού επιπέδου και δυνατότητες μετακίνησης. Διαθέτουν εξειδικευμένους ιστούς, όργανα και συστήματα (πεπτικό, νευρικό, αναπνευστικό, κυκλοφορικό κ.ά.), με τις περισσότερο εξελιγμένες μορφές τους να συναντώνται στα θηλαστικά και ιδιαίτερα στην τάξη των πρωτευόντων, στην οποία ανήκει και το ανθρώπινο είδος.

Σχηματική απεικόνιση τυπικού ζωικού κυττάρου:
1. πυρηνίσκος, 2. πυρήνας, 3. ριβόσωμα, 4. κυστίδιο, 5. αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο,
6. σύμπλεγμα Golgi, 7. ινώδης δομή του κυτταροσκελετού, 8. λείο ενδοπλασματικό δίκτυο, 9. μιτοχόνδρια, 
10. κεντριόλιο, 11. κενοτόπιο, 12. κυτταρόπλασμα, 13. λυσόσωμα

Σύμφωνα με τις επικρατέστερες θεωρίες για την εξελικτική μετάβαση από τα πρωτόζωα στα μετάζωα, δηλαδή από τους μονοκύτταρους οργανισμούς με ζωικά χαρακτηριστικά στους πολυκύτταρους, οι δεύτεροι προήλθαν είτε από πολυπύρηνα βλεφαριδοφόρα είτε από αποικίες μαστιγοφόρων, με περαιτέρω αύξηση της εξειδίκευσης των κυττάρων τους. Πιθανή είναι όμως και η πολυφυλετική προέλευση των ζωικών μορφών, η προέλευσή τους δηλαδή από διαφορετικές ομάδες πρωτόζωων.

ΙΟΙ

Ο ιοί αποτελούν ακυτταρικές, μη αυτοτελείς μορφές ζωής και δεν κατατάσσονται σε κανένα από τα πέντε βασίλεια του έμβιου κόσμου. Χαρακτηρίζονται ως "υποχρεωτικά κυτταρικά παράσιτα" καθώς αναπαράγονται παρασιτώντας σε κύτταρα άλλων οργανισμών, των οποίων αξιοποιούν τους βιολογικούς μηχανισμούς (μηχανισμούς αντιγραφής, μεταγραφής και μετάφρασης του γενετικού υλικού) και τα περισσότερα από τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για τις αναφερόμενες λειτουργίες.

Εικόνες:
https://www.hjelms.com/bilder/linne-box.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/03/Average_prokaryote_cell_numbered.svg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d8/Plant_cell_structure-en.svg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1a/Biological_cell.svg