Еукариотът е организъм със сложни клетки или единична клетка със сложни структури. В тези клетки генетичният материал е организиран в хромозоми в клетъчното ядро.

В еукариотните клетки наследствената информация е подредена в линейни хромозоми, свързани с протеини (хистони), и е обособена от цитоплазмата чрез двойна мембрана (ядрена обвивка). Освен ядро, тези клетки съдържат редица мембранно-ограничени органели като митохондрии, ендоплазмен ретикулум, апарат на Голджи, лизозоми и в много случаи хлоропласти. Клетъчният скелет (микротубули, актинови филаменти и междинни филаменти) осигурява форма, вътреклетъчен транспорт и механични сили. Обикновено еукариотните клетки са по-големи и по-структурно сложни в сравнение с прокариотите.

Разнообразие

Животните, растенията, водораслите и гъбите са еукариоти. Еукариоти има и сред едноклетъчните протисти. Много от тези групи включват многоклетъчни организми, а някои — предимно едноклетъчни. Много еукариоти са специализирани: растенията са основни фотосинтетични производители, гъбите са важни разградители, а животните заемат множество нишови роли като хищници, тревопасни и паразити.

За разлика от тях по-простите организми, като бактериите и археите, нямат ядра и други сложни клетъчни структури. Такива организми се наричат прокариоти.

Клетъчна организация и произход на органелите

Митохондриите и хлоропластите имат собствена ДНК и се смятат за резултат от ендосимбиотична връзка, при която пра-епукариотна клетка е погълнала бактерии, които са се превърнали в интегрирани органели. Това обяснява защо митохондриите са почти универсални за еукариотите (изключения са редки) и защо фотосинтезиращите групи имат пластиди. В някои групи (напр. някои водорасли) е имало допълнителни вторични ендосимбиози, водещи до разнообразие в структурата и произхода на пластида.

Клетъчният цикъл на еукариотите включва митоза (разделяне на ядрената информация при вегетативни клетки) и, при полово размножаващите се видове, мейоза (генерация на гамети с намален хромозомен набор и рекомбинация). Тези процеси позволяват по-сложни модели на наследственост и генетично разнообразие.

Еволюция и вкаменелости

Еукариотите са се развили през протерозойския еон. Най-старият известен вероятен еукариот е Grypania - навита, неразклонена нишка с дължина до 30 mm. Най-старите вкаменелости на Grypania произхождат от желязна мина близо до Негауни, Мичиган. Първоначално вкаменелостите са датирани преди 2100 милиона години, но по-късни изследвания показват, че датата е преди около 1874 милиона години. Grypania продължава да съществува през мезопротерозойската ера. Тълкуването на Grypania като многоклетъчен организъм или като голяма едноклетъчна форма е предмет на дебат, но находките дават ясно свидетелство за сложен еукариотен живот в древността.

Друга древна група са акритархите, за които се смята, че са цисти или репродуктивни стадии на водорасли планктон. Те са открити преди 1400 милиона години, в мезопротерозойската ера. стр. 57 Тези микрофосили показват, че разнообразието на еукариотите е старо и че фотосинтетичните и други екологични роли са установени рано в историята на живота.

Класификация

Класификацията на Eukaryota е предмет на активни дискусии и са предложени няколко таксономии. Всички съвременни версии включват пет царства, но не са съгласни кои групи влизат във всяко царство.

В по-новите филогенетични схеми еукариотите обикновено се организират в големи супергрупи на базата на молекулярни данни. Сред широко обсъжданите супергрупи са Opisthokonta (включва животни и гъби), Archaeplastida (растения и тесно свързани водорасли), SAR (Stramenopiles, Alveolates и Rhizaria), Excavata и Amoebozoa. Таксономичните единици и имената могат да варират и се променят с напредването на геномните изследвания.

Репродукция, наследственост и геномика

Еукариотите проявяват голямо разнообразие в начините на размножаване: много се разделят безполово (пукване, деление, спори), други имат сложни полови цикли с алтернация на поколенията. Мейозата и половото възпроизводство водят до рекомбинация и генетично разнообразие, което е ключово за адаптацията и еволюцията.

Геномите на еукариотите могат да бъдат големи и да съдържат интрони, многобройни регулаторни елементи и повтарящи се последователности. Молекулярната биология и сравнителната геномика са основни инструменти за разбиране на эволюционните връзки между групите.

Екологична и човешка значимост

  • Еукариотните растения и водорасли са основни производители в екосистемите и захранват почти всички хранителни вериги.
  • Гъбите играят централна роля в разлагането и рециклирането на органична материя.
  • Животните образуват големи и сложни биоразнообразни общности и включват важни селскостопански и медицински видове.
  • Много протисти са ключови за биогеохимичните цикли, а някои са причинители на заболявания при хората, животните и растенията.
  • Еукариотите служат като модели в биомедицинските изследвания и като източник на биотехнологични продукти (ферментация, производство на лекарства, генетични технологии).

Разбирането на еукариотите продължава да се развива с напредъка на геномиката, микроскопията и палеобиологията. Молекулярните и фосилните данни заедно оформят по-пълна картина за произхода, разнообразието и ролята на тези организми в историята на живота на Земята.