原生生物
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原生生物(protist / protoctists)是單細胞生物,它們的細胞內(nèi)具有細胞核和有膜的細胞器。比原核生物更大、更復雜。有些原生生物可以利用光合作用制造食物,原生生物界至少包含5萬種的生物。
目錄 |
演化
由化石得知,原生生物在15億年前即已存在,它是由原核生物演化來的。大部分的原生生物為單細胞,因此常被認為是最原始、最簡單的一群真核生物,是五界中在形態(tài)、解剖、生態(tài)和生活史上變異最大的一界。此界的界限不很明確,有些原生生物的演化分支很顯然的延伸入植物界、菌物界和動物界中。有些原生生物的細胞非常復雜,雖然只是單細胞的個體,但必需像植物體或動物體執(zhí)行所有的新陳代謝。由此可知,真核生物的起源是生物演化史上的重要突破?! ?/p>
原生生物界
五界系統(tǒng)中,將單細胞的真核生物歸在原生生物界 (Kingdom Protista) 。生物學家在1970年代和1980年代又擴充了原生生物界的界限,而包含了原本在五界中屬于植物界和菌物界的多細胞生物,此種分類轉(zhuǎn)移是基于細胞構(gòu)造和生活史的比較而得的。例如有證據(jù)指出,多細胞的海藻比較接近單細胞藻類,而比較不接近植物。此種膨脹的分類法中,使原生生物界包含了類似植物的藻類、類似菌類的原生菌類和類似動物的原生動物類。因為「protist」一字意味著單細胞形式,有些學者認為既然已擴張此界的界限,而建議改名為「Kingdom Protoctista」。不管名稱如何,意即將所有不適合歸入植物、菌類或動物的真核生物皆放在此界中?! ?/p>
原生生物的特征
特征
o 原生生物包括簡單的真核生物(即具有真正的細胞核),多為單細胞生物,亦有部份是多細胞的,但不具組織分化。這個界別是真核生物中最低等的。
o 單細胞的原生生物集多細胞生物功能于一個細胞,包括水份調(diào)節(jié),營養(yǎng),生殖等。
o 營養(yǎng)的方式繁多,有些則似真菌,吸收外間營養(yǎng);更有部份既行光合作用,亦可進食有機食物,例如裸藻。
o 所有原生生物都生存于水中?! ?/p>
分布
凡是有水的地方就有原生生物,他們都很微小,需用顯微鏡觀察,是重要的浮游生物 (plankton),在湖泊或池塘邊緣的靜止水面含量特別豐富,也有些底棲在海洋或淡水域。這些能行光合作用的浮游原生生物成為其他原生生物的食物來源。在潮濕的土壤、葉片上或陸地上也有他們的蹤跡,也有一些是共生的,也有一些是會引起致命疾病的寄生原生生物?! ?/p>
鞭毛
大部分的原生生物在其生活史中某一階段具有鞭毛或纖毛,纖毛較鞭毛短且數(shù)目多,他們像船槳一樣有韻律的移動細胞。原核生物的鞭毛是與細胞表面相接觸 (如細菌),而真核生物的鞭毛和纖毛則為細胞質(zhì)的延伸,由微細管成束組成,外覆細胞膜,他們具有基本構(gòu)造 (9+2型的微細管排列) ?! ?/p>
營養(yǎng)方式
幾乎所有的原生生物都進行有氧呼吸。他們的營養(yǎng)方式也是真核生物中變異最大的,有些為自養(yǎng) (autotrophs) ,有些為異養(yǎng) (heterotrophs) ,還有些為混合營養(yǎng) (mixotrophs) 的,可行光合作用和異營 (如眼蟲) 。因此可用營養(yǎng)方式將原生生物分為三群 :
類似植物的藻類 (Photosynthetic (plant-like) protists : algae) 一含有葉綠體, 行光自營營養(yǎng)方式。
類似菌類的原生菌類 (absorptive(fungus-like)protists,無特別名稱)一吞噬有機物或分泌酵素,分解并吸收有機分子的異營營養(yǎng)方式。
類似動物的原生動物類 (ingestive (animal like) protists : protozoa)一吞噬大食物而為異營的營養(yǎng)方式?! ?/p>
1.藻類
藻類包括好幾個相當不同的生物群,他們共同特點是具有光合作用的能力,而且保有在水中生長的原始習性,藻類異于植物之處,在于(1)單細胞藻類(unicellular algae),其本身即可作為配子(gamete),(2)一些多細胞藻類(multicellular algae),其配子囊 (gametangium,產(chǎn)生配子的構(gòu)造) 和孢子囊(sporangiun,產(chǎn)生孢子的構(gòu)造) 為單細胞構(gòu)造 ,(3)其余的多細胞藻類,其配子囊為多細胞構(gòu)造,但每個細胞都具有生殖能力,各產(chǎn)生一個配子。藻類主要生長在淡水、咸水或半咸水的水域中,或泥土中,下雨過后的水洼、花盆外側(cè)、墻上,或與菌類 (如地衣)、植物 (如滿江紅葉部空腔內(nèi)的念珠藻)、動物共生?! ?/p>
分類依據(jù)
目前已知的藻類種數(shù)約為23,000種,其分類主要依據(jù) :
光合作用色素的種類,
貯藏物的性質(zhì),
細胞壁的成分,
鞭毛的數(shù)目和位置,
細胞內(nèi)的細微構(gòu)造。
依此可將藻類分為十門 ?! ?/p>
分類和作用
藻類 (本段文包括原核生物界的藍綠藻) 和人類有密切的關(guān)系,大氣中50%的氧是由藻類行光合作用放出的。而且藻類也和高等植物一樣,在生態(tài)系中扮演初級生產(chǎn)者 (primary producer) 的角色,尤其在水生生態(tài)系 (aquatic ecosystem) 中,藻類為其他初級消費者 (primary consumers) 如魚、蝦等的主要食物來源。有些藻類可以食用 (如藍綠藻的發(fā)菜 (Nostoc),褐藻的昆布(Laminaria) 和群帶菜,紅藻的頭發(fā)菜 (Bangia)、紫菜 (Porphora)、龍須菜(Gracilaria) 和菩提藻 (Grateloupia) ,有些大型海藻可以當飼料,有些褐藻可以當肥料。有些紅藻的細胞壁含有石灰質(zhì),會堆積為暗礁;矽藻的遺體也會堆積成為矽藻土。此外紅藻的細胞壁含有多醣類,可萃取而制成洋菜(agar) ; 褐藻的細胞壁含有藻素(algin),可制成凝膠 (gel) 或安定劑。尚有些紅藻可用來配藥,有些褐藻還可用來提煉工業(yè)用的石油。近年來更有許多藻類被經(jīng)由人工大量培養(yǎng)而成為健康食品,如綠藻的綠胞藻 (Chlorella) 和連營藻 (Scenedesmus),藍綠藻的螺旋藻 (Spirulina) 等?! ?/p>
危害
藻類亦給人類帶來困擾,當水域中某種營養(yǎng)鹽過高時,容易造成某種藻類過度繁殖,而產(chǎn)生藻華 (bloom) 或紅潮 (red tide)現(xiàn)象。在這種優(yōu)養(yǎng)(eutrophication) 的狀況下,當藻類死亡時,細菌分解藻類后,水中會缺氧而最后使魚、蝦死亡?! ?/p>
生態(tài)習性
藻類的形狀和大小,差異甚大 : 小者如單細胞的單胞藻 (Chlamydomonassp.),長度僅5-25m左右 ; 而大者如昆布 (Laminaria),長可達數(shù)尺。另有些為群體、管狀、絲狀或薄膜狀。
藻類可以斷裂 (fragmentation),或動孢子 (planospore) 或不可動孢子(aplanospore) 行無性生殖。當環(huán)境惡劣時,可以同形配子 (isogamy)、不同形配子 (anisogamy) 或精卵結(jié)合 (oogamy) 進行有性生殖。
生活史
藻類的生活史有三型:
合子生活史 (zygotic life cycle) 一生活史中的個體以配子體 (單套) 世代占優(yōu)勢,只在合子短暫的時期具有雙套,并進行合子減數(shù)分裂(zygotic meiosis),原始的藻類多行此種生活史,如單胞藻。
配子生活史 (gametic life cycle) 一生活史中的個體以孢子體 (雙套)世代占優(yōu)勢,只在配子短暫的時期具有單套,產(chǎn)生配子之前行減數(shù)分裂(gameticn meiosis),此種生活史似動物,如矽藻。
孢子生活史 (sporic life cycle) 一生活史中孢子體和配子體交替出現(xiàn),具明顯的世代交替,產(chǎn)生孢子時進行減數(shù)分裂 (sporic meiosis),藻類和植物多行此種生活史 ; 其中有些藻類的孢子體和配子體同型(isomerphic alternation of generation), 如石莼, 有些則不同型(heteromorphic alternation Of generation) , 如昆布 ?! ?/p>
2.原生菌類
原生菌類如黏菌 (slime molds) 和水霉 (water molds),他們的外表特征與菌物界的成員相似,且皆為異營,儲藏肝醣,細胞壁含纖維素與幾丁質(zhì) (chitin),因此有些分類學家仍將黏菌與水霉歸在菌物界。但他們與菌物界的成員的關(guān)系并不密切,如他們有游走細胞 (swiwming cells),具鞭毛 ; 或行變形蟲運動,而與菌類不同 ; 黏菌有吞噬作用,吞入固體食物,而菌類則分泌酵素,將食物分解而行吸收。此外,有些水霉會儲藏一種碳水化合物一mycolaminarin,此物質(zhì)很像褐藻中的儲藏物質(zhì),但與菌類、植物、動物者不同。黏菌和水霉傳統(tǒng)上被視為菌類,但經(jīng)由以上特征,他們較適合歸在原生生物界。
黏菌又分為原生質(zhì)體黏菌 (plasmodial slime molds) 和細胞性黏菌(cellular slime molds)。水霉又分為單鞭毛可動細胞 (uniflagellate motile cells)和雙鞭毛可動細胞 (biflagellate motile cells) ?! ?/p>
3.原生動物
分類
原生動物大都為可運動的掠食者或寄生者,可分為下列幾類 :
具鞭毛的原生動物 (flagellated Protozoans) 一如引起非洲昏睡病的 錐體蟲類(trypanosomes) 、 感染人類生殖道的滴蟲類(trichomonads)。
似阿米巴的原生動物 (amoeboid Protozoans) 一藉偽足移動,如有殼 或無殼的變形蟲 (amoebas)、有孔蟲類 (foraminiferans)、太陽蟲類 (heliozoans) 和放射蟲類 (radiolarians)。
孢子蟲類 (sporozoans) 一能滑行或不能運動,如瘧原蟲屬 (Plasmodium)會引起瘧疾。
纖毛蟲類 (ciliates) 一利用眾多的纖毛來運動和覓食,如草履蟲。
原生生物(protist / protoctists)是單細胞(亦有部份是多細胞)生物,它們的細胞內(nèi)具有細胞核和有膜的細胞器。原生生物比原核生物更大、更復雜。有些原生生物可以借助光合作用制造食物,原生生物界至少包含5萬種的生物?! ?/p>
特征
原生生物的特征:
原生生物包括簡單的真核生物(即具有真正的細胞核),多為單細胞生物,亦有部份是多細胞的,但不具組織分化。這個界別是真核生物中最低等的。
單細胞的原生生物集多細胞生物功能于一個細胞,包括水份調(diào)節(jié),營養(yǎng),生殖等。
營養(yǎng)的方式繁多,有些則似真菌,吸收外間營養(yǎng);更有部份既行光合作用,亦可進食有機食物,例如裸藻。
所有原生生物都生存于水中。
所有既不是動物、植物或真菌的真核生物就是原生生物,包括纖毛蟲(ciliates),變形蟲(amoebae),瘧原蟲(malarial parasites),粘菌,浮游生物(plankton),海藻(sea weed)和營光合作用的單細胞游動微生物,如眼蟲等。按老的定義,原生生物包括真核的單細胞物種。
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