原生动物
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原生动物是动物界中最低等的一类真核单细胞动物,个体由单个细胞组成。与原生动物相对,一切由多细胞构成的动物称为后生动物。原生动物个体一般微小,绝大多数仅在2-5mm之间。原生动物生活领域十分广阔,可生活于海水及淡水内,底栖或浮游,但也有不少生活在土壤中或寄生在其它动物体内。原生动物一般以有性和无性两种世代相互交替的方法进行生殖。
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原生动物门的主要特征编辑本段
最原始、最低等的单细胞动物
从细胞结构上看,原生动物的单细胞相似于多细胞动物身体中的一个细胞,也可以区分成细胞质及细胞核,细胞质表面有细胞膜包围。从机能上看,原生动物细胞又是一个完整的有机体,它能完成多细胞动物所具有的生命机能,例如营养、呼吸、排泄、生殖及对外界刺激产生反应,这些机能由细胞或由细胞特化而成的细胞器来执行。所以不同的细胞器在机能上相当于多细胞动物体内的器官及系统。原生动物在结构与机能上分化的多样性及复杂性是多细胞动物中任何一个细胞无法比拟的。极少数原生动物是由几个或许多个细胞组成,细胞之间没有形态与机能的分化,也可能出现了初步的形态机能分化,但每个细胞仍然保持着一定的独立性,这类原生动物称为群体,例如盘藻(Gonium)、杂球藻(Pleodorina)等。 ADSFAEQWER353423413434
大小与体形
大多数的原生动物体长在300μm以下,例如草履虫(Paramoecium),在150—300μm之间。最小的种类体长仅有2—3μm,如利什曼原虫(Leishmania),大型的种类体长可达7cm,例如海产的某些有孔虫类(Foraminifera),淡水生活的旋口虫(Spirostomum)3mm,新生代化石钱币虫(Nummulites)竟达19cm,这是原生动物在个体大小上曾经达到过的最大记录。 ADFASDFAF23RQ23R
原生动物的体形随种及生活方式表现出多样性:一些种类身体没有固定的形态,身体的表面只有一层很薄的原生质膜,因而能使细胞的原生质流动而不断地改变体形,例如变形虫(Amoeba)。多数的种类有固定的体形。眼虫(Euglena)由于体表的细胞膜内蛋白质增加了厚度及弹性形成了皮膜,使身体保持了一定的形状。皮膜的弹性使身体可以适当的改变形状。衣滴虫(Chlamydomonas)的细胞外表是由纤维素及果胶组成,因而形成了和植物一样的细胞壁,体形不能改变。
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原生动物的体形与生活方式相关,例如固着生活的种类,身体多呈锥形、球形,有柄,柄内有肌丝纤维,可使虫体收缩运动,钟形虫(Vorticella),足吸管虫(Podophrya)就是这种体形。漂浮生活的种类,身体多呈球形,并伸出细长的伪足,以增加虫体的表面积,例如辐射虫(Actinosphaerium)及某些有孔虫。营游泳生活的种类,身体呈棱形,例如草履虫。适合于底栖爬行的种类,身体多呈扁形,腹面纤毛联合形成棘毛用以爬行,例如棘尾虫(Stylonychia)。营寄生生活的种类或者失去了鞭毛,如利什曼原虫,或者鞭毛借原生质膜与身体相连形成波动膜,以增加鞭毛在血液或体液中运动的能力,例如锥虫(Trypanosoma)。 ADFASDFAF23RQ23R
一些种原生动物能分泌一些物质形成外壳或骨骼以加固体形,例如薄甲藻(Glenodinium)能分泌有机质,在体表形成纤维素板;表壳虫(Arcella)能分泌几丁质形成褐色外壳;砂壳虫(Difflugia)能在体表分泌蛋白质胶,再粘着外界的砂粒形成一砂质壳;有孔虫可以分泌碳酸钙形成壳室;而放射虫类(Radiolaria)可在细胞质内分泌形成几丁质的中心囊,并有硅质或锶质骨针伸出体外以支持身体,例如等棘骨虫(Acanthometra)。
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细胞结构及分化
原生动物的细胞质可以分为外质(ectoplasm)和内质(endoplasm)。外质透明清晰、较致密,内质不透明,其中含有颗粒。由外质还可以分化出一些细微结构,例如腰鞭毛虫类可分化出刺丝囊;丝孢子虫类可分化出极囊;纤毛虫类可分比出刺丝泡、毒泡;这些结构在受到刺激时,可放出长丝以麻醉或刺杀敌人,或用以固着,具有攻击和防卫的功能。一些纤毛虫类外质还可分化成肌丝,肌丝是由许多可收缩的纤维组成,例如钟形虫的柄部,外质也参与构成运动细胞器,例如鞭毛、纤毛及伪足等。 ADSFAEQWER353423413434
内质中包含有细胞质特化形成的执行一定机能的细胞器,例如色素体、眼点、食物泡、伸缩泡等以及细胞结构、线粒体、高尔基体等。
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原生动物的细胞核位于内质中,除了纤毛虫类之外,均有一种类型的核。在一个虫体内,核的数目可以是一个或多个。核的外层是一双层膜结构,其上有小孔,可使核基质与细胞质相沟通。核膜内包含有核基质、染色质及核仁。如果核内染色质丰富、均匀而又致密的散布在核内,这种细胞核称为致密核,如果核质较少,不均匀的散布在核膜内,这种核称为泡状核。纤毛虫具有两种类型的核,大核(macronucleus)与小核(micronucleus)其大核是致密核,含有RNA,有表达的功能;小核通常是泡状核,含有DNA,无表达功能,与纤毛虫的表型无关,而与生殖有关,也称生殖核。 ADFASDFAF23RQ23R
运动及运动细胞器
运动细胞器有两种类型,一种是鞭毛及纤毛;一种是伪足。 ADSFAEQWER353423413434
鞭毛与纤毛从结构与机能上两者没有明显的区别,用电子显微镜的观察证明它们的结构是相同的,只是鞭毛更长(5—200μm)、数目较少(多鞭毛虫类除外),多数鞭毛虫具有1—2根鞭毛。纤毛较短(3—20μm)、数目很多。鞭毛与纤毛的直径是固定的,两者直径的差别在0.1—0.3μm之间。鞭毛的摆动是对称的,包括几个左右摆动的运动波;纤毛的运动是不对称的,仅包括一个运动波。 ADSFAEQWER353423413434
不仅原生动物的鞭毛与纤毛有相似的结构,所有后生动物精子的鞭毛、海绵动物领鞭毛细胞的鞭毛、扁形动物原肾细胞中的鞭毛都有相似的结构,这可作为各类动物之间有亲缘关系的一个例证。鞭毛与纤毛除了运动功能之外,它们的摆动,可以引起水流、利于取食、推动物质在体内的流动,另外它们也具有某些感觉的功能。 ADSFAEQWER353423413434
伪足也是一种运动细胞器,它是由原生质的流动而形成,所以伪足及体形都可改变形状,伪足可用来在物体表面上爬行运动。伪足的形成与运动是由细胞质内微丝的排列而决定。伪足的形状可以是叶状、针状、网状等。
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营养方式
原生动物包含了生物界的全部营养类型:
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- 植物性营养(holophytic nutrition):在植鞭毛虫类,内质中含有色素体,色素体中含有叶绿素、叶黄素等,利用光能将二氧化碳和水合成碳水化合物。
- 腐生性营养(saprophytic nutrition):孢子虫类及其他一些寄生或自由生活的种类,通过体表的渗透作用从周围环境中摄取溶于水中的有机物质。
- 动物性营养(holozoic nutrition):绝大多数的原生动物通过取食活动获得营养,如变形虫通过伪足的包裹作用吞噬食物,纤毛虫通过胞口、胞咽等细胞器摄取食物。
呼吸作用
通过气体的扩散,从周围的水中获得氧气。少数腐生性或寄生的种类,生活在低氧或完全缺氧的环境下,利用大量的糖的发酵作用产生很少的能量来完成代谢活动。
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水份调节及排泄
淡水生活的原生动物以及某些海产或寄生的种类,随着取食及细胞膜的渗透作用,水分不断进入体内,需要将过多的水分排出体外。伸缩泡担任这一功能。细胞代谢过程中所产生的含氮废物也溶于水中进入伸缩泡排出体外。伸缩泡的数目、位置、结构在不同类的原生动物中不同。
生殖
原生动物的生殖有无性生殖及有性生殖两种方式。无性生殖存在于所有的原生动物,在一些种类中它是唯一的生殖方式。
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无性生殖
- 二分裂:最普遍的无性生殖,一般是有丝分裂,分为纵裂(如眼虫)、横裂(如草履虫)或斜分裂(如角藻)。
- 出芽生殖:实际也是一种二分裂,形成的两个子体大小不等。
- 多分裂:细胞核先分裂多次,细胞质再分裂,形成许多单核的子体,也称裂殖生殖,多见于孢子虫纲。
- 质裂:多核的原生动物进行的一种无性生殖,核先不分裂,细胞质直接包围部分细胞核形成几个多核的子体。
有性生殖
原生动物的分类编辑本段
原生动物分布广,生活于淡水、海水及潮湿的土壤中,也有不少种类营寄生生活。已经记录的原生动物约有50000种,其中约有20000种为化石种。一般将其分为:鞭毛纲(Mastigophora),肉足纲(Sarcodina),孢子纲(Sporozoa)和纤毛纲(Ciliata)。 ADSFAEQWER353423413434
鞭毛纲
眼虫(Euglena)
生活在有机物质丰富的水沟、池沼或缓流中。温暖季节可大量繁殖常使水呈绿色。体呈绿色梭形,长约60μm。体表覆以具弹性的、带斜纹的表膜。 ADSFAEQWER353423413434
眼虫前端有一胞口,向后连一膨大的储蓄泡,从胞口中伸出一条鞭毛。鞭毛结构包括细胞膜、微管等。眼虫借鞭毛的摆动进行运动。眼虫有趋光性,前端有红色眼点及光感受器。眼虫通过叶绿素进行光合作用制造食物,也可通过体表吸收有机物质。伸缩泡调节水分平衡。生殖方式为纵二分裂。在不良环境下形成包囊。 ADSFAEQWER353423413434
鞭毛纲的特征及重要类群
重要特征:①一般身体具鞭毛;②营养方式包括光合营养、渗透营养和吞噬营养;③无性繁殖一般为纵二分裂,有性繁殖为配子结合或整个个体结合。 ADFASDFAF23RQ23R
重要类群:
- 植鞭亚纲:具有色素体,能行光合作用。包括盘藻、团藻、夜光虫等。夜光虫属腰鞭毛目,能引起赤潮。
- 动鞭亚纲:无色素体,异养。包括利什曼原虫(引起黑热病)、锥虫(引起昏睡病)、隐鞭虫、披发虫(与白蚁共生)、领鞭毛虫等。
肉足纲
大变形虫(Amoeba proteus)
大变形虫分布很广,生活在清水池塘或水流缓慢藻类较多的浅水中。直径约200μm~600μm,体形不断改变。结构包括质膜、外质、内质。运动靠伪足进行,伪足形成涉及凝胶质与溶胶质的转化。摄食通过伪足包围形成食物泡,消化在食物泡内进行。伸缩泡调节水分平衡。生殖为二分裂,约3天达到再分裂的大小。不良环境下形成包囊。 ADFASDFAF23RQ23R
肉足纲的特征和重要类群
特征:①伪足有运动和摄食机能,形态多样(叶状、丝状、根状、轴伪足);②体表有极薄的细胞质膜;③繁殖为二分裂,有的种类具有性生殖。 ADFASDFAF23RQ23R
重要类群:
孢子纲
间日疟原虫(Plasmodium vivax)
疟原虫引起疟疾。生活史有两个寄主:人和按蚊。无性世代在人体内,有性世代在雌按蚊体内。
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在人体内:①红血细胞前期:子孢子侵入肝细胞,进行裂体生殖,形成裂殖子;②红血细胞外期:裂殖子侵入其他肝细胞,是疟疾复发的根源;③红血细胞内期:裂殖子侵入红血细胞,发育为环状体、大滋养体、裂殖体,最终裂殖子释放,引起发热等症状。周期48小时。部分裂殖子发育为配子母细胞。
在按蚊体内:配子母细胞在蚊胃中形成配子,结合为合子,发育为动合子,穿入胃壁形成卵囊,卵囊内产生子孢子,子孢子移入唾液腺,当蚊叮人时注入人体。 ADFASDFAF23RQ23R
原生动物与细菌编辑本段
在废水生物处理系统中,原生动物与细菌的关系主要为:①掠食关系,原生动物捕食细菌,促进细菌生长,并吞食游离细菌,改善出水水质;②絮凝作用,纤毛虫分泌多糖类物质和粘液,促进悬浮颗粒集结,形成菌胶团,提高处理能力。 ADFASDFAF23RQ23R
研究原生动物编辑本段
原生动物个体大,便于观察,对环境变化比细菌敏感,可以作为污水处理过程的指示生物,间接评价处理效果。
参考资料编辑本段
- Adl, S.M., Simpson, A.G.B., Lane, C.E., et al. (2012). The revised classification of eukaryotes. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59(5), 429-514.
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- 江静波, 等. (1990). 间日疟原虫多核亚种长潜伏期的实验研究. 动物学报, 36(1), 68-72.
- 刘凌云, 郑光美. (2009). 普通动物学(第4版). 高等教育出版社.
- Sleigh, M.A. (1989). Protozoa and other protists. Cambridge University Press.
- Margulis, L., & Schwartz, K.V. (1998). Five kingdoms: an illustrated guide to the phyla of life on earth (3rd ed.). W.H. Freeman & Company.
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