原生动物定义

2025年3月17日 | 阅读 7 分钟

什么是原生动物及其重要性?

原生动物是单细胞生物,已鉴定出超过 65,000 种。这些生物是地球上最多样化的群体之一,它们具有不同的形状和大小,并且已经存在了数百万年。

这些是微小生物,通过消耗水和土壤中的细菌和藻类,成为人类和其他生物的重要食物来源。这个过程主要有助于回收有机物,这对维持地球生命至关重要。

Protozoa Definition

原生动物在研究实验室中对于研究细胞分裂、基因表达和蛋白质合成等生物过程至关重要。它们对于研究人员了解细胞在分子水平上的功能也非常有用。在本指南中,我们将了解原生动物、它们在维持生态平衡中的作用、重要性以及其他事实。

原生动物是什么意思?

原生动物是遍布地球上所有生境的单细胞动物,有超过 5 万种。它们可以是草食性、肉食性或杂食性。这些生物自前寒武纪以来就存在于地球上,可以在化石记录中找到。某些类型的原生动物寄生在人体内,作为共生体(无害)或病原体(致病)。

艾滋病患者常患有与原生动物相关的疾病。一些例子包括根足亚门、放射虫、变形虫和粘菌。

原生动物结构

Protozoa Definition

原生动物是微小的寄生虫,大小可能小于 50 微米,一些细胞内形式仅为 1 到 10 微米长。已知最大的物种——集胞门蠕虫,可达 150 微米。

此外,原生动物是小型单细胞真核生物,这意味着它们具有一个被膜包裹的真核。核还包含弥散在细胞中的染色质。原生动物拥有许多与高等动物的器官功能相同的细胞器。

原生动物最显著的特征之一是它们的细胞口。 这种结构使它们能够吞噬食物颗粒和其他小生物进入细胞以获取营养。纤毛虫是另一种原生动物,拥有大核和小核,它们在繁殖和基因表达中起着重要作用。

尽管是单细胞生物,原生动物却表现出与多细胞动物相似的特征。例如,一些物种形成群落或聚集体以获得保护或进食。另一些物种可以根据环境因素(如光照或营养可用性)分化成不同的形态。

原生动物的一般特征是什么?

原生动物是水生生物,可以是自由生活的或生活在潮湿的地方。一些原生动物也作为寄生虫或共生体生活在动物和植物体内或体表。

Protozoa Definition
  • 它们非常小,通常是显微镜下可见的,没有显微镜就看不见。
  • 原生动物是单细胞生物,有一个或多个细胞核和细胞器,但没有明显的组织或器官。
  • 它们单独出现或以松散的群体形式出现,个体是独立的且相似的。
  • 原生动物的营养体要么裸露,要么具有表皮,并且可能配备有简单到复杂的细胞或外骨骼。
  • 细胞的形状通常是恒定的,但会因环境因素或年龄而改变。
  • 单个细胞负责所有生命活动,因此没有生理分工。
  • 运动器官可能呈指状的伪足、鞭状的鞭毛和毛发状的纤毛,或者根本不存在。
  • 原生动物通过各种方法获取营养,包括全食性、藻食性、腐生性或寄生性。它们可能有口腔和肛门开口,也可能没有。消化发生在细胞内的食物泡中。
  • 生物体的排泄可以通过其一般表面或通过收缩泡发生,收缩泡也有助于渗透压调节。

原生动物的繁殖过程

大多数原生动物进行无性繁殖,但有些也进行有性繁殖。

1. 无性繁殖

原生动物可以通过二分裂、多分裂和出芽等多种方式进行无性繁殖。

i) 二分裂

Protozoa Definition
  • 原生动物通过二分裂进行无性繁殖,其中身体分裂成两个大小相等或不相等的子体。
  • 二分裂的过程通常涉及横向分裂,尽管某些原生动物使用纵向分裂。
  • 变形虫进行二分裂,过程是横向的,涉及伪足的缩回和身体的圆化。在此过程中,核膜保持完整,而有丝分裂发生在核中。
  • 在变形虫的细胞质分裂过程中,细胞拉长,两个子核之间出现一个缢缩。这个缢缩加深,直到将身体分成两个相同的半部,然后分开,从一个亲代变形虫产生两个独立的子变形虫。
  • 纤毛虫在横向平面上进行二分裂,并含有两种不同分裂方式的核。小核通过正常有丝分裂分裂,而大核拉长并分裂成两个子片段。每个子纤毛虫都接收两种核的副本。
  • 鞭毛原生动物也进行二分裂,但通常沿着身体的长轴进行,鞭毛在核分裂开始前分裂的基体中再生。

ii) 多分裂

原生动物可以通过多分裂或裂殖进行无性繁殖,其中核在身体分裂前分裂成许多核。

在多分裂过程中,每个核及其周围的细胞质都会形成一个子原生动物,然后它们才会分离。这个过程已经在疟原虫(疟疾寄生虫)以及某些变形虫,如管孔虫和放射虫中进行了研究。

iii) 出芽

原生动物可以通过出芽进行无性繁殖,其中子核移动到细胞质突起中,然后通过分裂与亲代原生动物分离。

2. 有性繁殖

  • 原生动物很少进行有性繁殖,其中接合是最常见的方法。它涉及配对的原生动物交换互补交配类型的配子。
  • 在接合过程中,像四膜虫和草履虫这样的纤毛虫通过在接触点融合它们的表皮来结合。在四膜虫中,两种大核都会因此过程而退化。
  • 小核分裂并形成单倍体原核,一个再次分裂形成两个配核。这些核融合形成一个二倍体合子核,合子核经过三次有丝分裂。
  • 在原生动物的有性繁殖过程中,每个接合子产生八个核。
  • 其中一个核成为小核,三个退化,剩余的四个核融合形成一个大核。然后接合子进行二分裂,产生新的原生动物后代。

原生动物的显著优点

原生动物,也称为原生动物门,具有重要的生态和工业效益。它们在帮助环境和工业方面发挥着重要作用。以下列出了一些关键优势:

1) 卫生

原生动物在卫生方面发挥着至关重要的作用。原生动物进入受污染的水源并以其中的细菌为食。通过杀死这些细菌,它们净化水,使其可以安全饮用。这个过程有助于维持卫生水平,并提供人类生存必需的清洁饮用水。

2) 食物

原生动物也为人类和鱼类提供食物来源。浮游原生动物直接或间接为小型甲壳类动物、幼虫、蠕虫等提供食物,而这些又被海洋中的鱼类食用。人类可以将这些鱼作为饮食的一部分。

3) 消化

除此之外,一些原生动物也帮助消化过程。白蚁体内存有多种共生原生动物,如毛管状虫和共管虫,它们生活在白蚁的肠道内,帮助白蚁高效消化纤维素。

除了生态效益,原生动物在工业上也很重要,因为它们死亡后会在海洋底部留下骨骼沉积物。这些骨骼沉积物由碳酸钙或二氧化硅组成,随着时间的推移会变成具有商业用途的沉积岩。

4) 教育领域

多年来,原生动物在科学研究中发挥了重要作用。由于其微小的结构和快速的繁殖速度,它们受到许多科学家和遗传学家的青睐,用于各种生物实验室研究。这些原生动物已被用于研究生物的进化、基因改造和疾病。事实上,细胞的生理学就是在这些原生动物的帮助下发现的。

5) 石油勘探

除了在科学研究中的重要性之外,它们在石油勘探中也起着关键作用。海洋物种有孔虫和放射虫含有可以通过原生动物进行勘探的石油沉积物。这一点说明它在石油勘探中非常有帮助。

原生动物的营养

  • 原生动物是表现出多种喂养习惯的单细胞生物。原生动物的一个共同特征是其全食性营养,这意味着它们需要有机物来维持生计。这种有机物可以是溶液或颗粒形式。
  • 原生动物已经发展出一种有趣的机制来从食物来源中获取营养。它们用临时的口状结构——细胞口吞噬食物或液滴,然后它们的身体进行消化和吸收食物泡。最后,任何废物都会被排出。
  • 有趣的是,一些原生动物已经进化出永久性的嘴巴来摄取食物颗粒。这些嘴巴使它们能够比仅依靠临时嘴巴的生物摄取更大的猎物。
  • 在代谢方面,许多原生动物与高等动物共享相似的途径,它们需要无机和有机化合物来产生能量和其他代谢过程。

总的来说,尽管原生动物是单细胞生物,但它们表现出与高等动物相似复杂的喂养机制和代谢途径——突显了这种微生物群体的多样性和复杂性。

结论

尽管原生动物体积小,但其生态和工业重要性不可忽视。它们在各个领域发挥着重要作用,即使死后也能提供益处。它们在各个领域发挥着重要作用,即使死后也能提供益处。

原生动物在食物链中作为大型生物的猎物很重要,它们通过将有机物分解成植物可以吸收的小颗粒,在营养循环中也发挥着至关重要的作用。

原生动物对于废水处理和药物生产也很重要。它们还有助于保护生态系统,从而带来肥沃的土壤、清洁的空气和水以及野生动物的栖息地。因此,这些生物为包括人类在内的所有生物提供了许多优势。


下一主题#