ĐỘNG VẬT NGUYÊN SINH - TÀI LIỆU THAM KHẢO

Cơ thể không có lông bơi, roi bơi hoặc chân giả, nhưng giao tử hình thành trong sinh sản hữu tính có roi bơi.. Sự đa dạng trong phạm vi của động vật nguyên sinh vượt xa trong phạm vi của

A – ĐỘNG VẬT NGUYÊN SINH – THẾ GIỚI ĐỘNG VẬT ĐƠN BÀO :

1) Giới thiệu :

Cũng là tế bào nhân chuẩn , cấu tạo và hoạt động cảu tế bào động vật nguyên sinh không khác gì tế bào của sinh vật đa bào Nhưng chính tế bào này

là một cơ thể độc lập là tế bào biệt hóa đa năng , đảm nhận mọi chức năng

sống của một cơ thể độc lập , các phần cơ thể phân hóa phức tạp thành các

cơ quan tử để thực hiện các chức phận sống khác nhau

Vd : một số cơ quan tử không có ở tế bào của động vật đa bào như bào chích ,không bào co bóp…

Động vật nguyên sinh cũng có các nhóm cấu tạo bao gồm nhiều cá thể ( tập đoàn ) có mối lien hệ nhiều hay ít

2) Nguồn gốc:

Ngoài các ngành đã nêu trên, trong động vật nguyên sinh có 3 ngành

khác là Trùng mê lộ, Trùng bào tử gai, Trùng vi bào tử

Trùng mê lộ (Labyrinthomorpha), tồn tại dưới dạng các đám tế bào riêng

rẽ,di chuyển trong một mạng chất nhầy trên cỏ biển hoặc tảo biển Cơ thể

không có lông bơi, roi bơi hoặc chân giả, nhưng giao tử hình thành trong sinh

sản hữu tính có roi bơi Hiện nay có khoảng 40 loài, kể cả số ít loài gặp ở nước

ngọt và đất ẩm

Trùng bào tử gai (Cnidosporia) kí sinh trong mô và trong xoang cơ thể của

cá và gây hại đáng kể cho nghề nuôi cá Bào tử gồm nhiều tế bào, có vỏ, tế

bào gai và tế bào mầm dạng amíp

Trùng vi bào tử (Microsporia) kí sinh trong tế bào của một số chân khớp

và một số ít cá Bào tử chỉ là một tế bào Trong lớp này có Nosema bombycis

gây bệnh tằm gai và N.apis gây bệnh ỉa chảy ở ong, gặp phổ biến và gây hại

trầm trọng cho nghề nuôi tằm và nghề nuôi ong

Trong phạm vi của động vật nguyên sinh Trùng roi và Trùng chân giả gần nhau Điều này chứng minh bằng sự xuất hiện roi trong vòng đời của một số

trùng chân giả, sự hình thành roi bơi khi điều kiện sống khó khăn ở Naegleria gruberi và Mastigamoeba vừa có roi vừa có chân giả Vì lẽ đó 2 nhóm này hiện

nay xếp chung trong một ngành Trùng lông bơi đã sớm tách ra theo một

hướng riêng với các phần của tế bào biệt hóa tinh tế và có 2 bộ phận Trùng bào tử sớm chuyển sang kí sinh và hình thành dần xen kẽ thế hệ trong phát triển

Sự đa dạng trong phạm vi của động vật nguyên sinh vượt xa trong phạm

vi của từng giới Động vật, Thực vật và nấm.Ví dụ phân tích phân chuỗi của cácbase trong gen, đặc biệt trong gen mã hóa rADN, cho thấy tảo lục đơn bào, thành viên của trùng roi thực vật (Phytommastigophora) và thực vật bật cao gần với Động vật hơn là với các nhóm động vật nguyên sinh khác

Cấu trúc cơ thể và sinh học của động vật nguyên sinh chứng tỏ chúng có chung tổ tiên với Động vật đa bào Trong phạm vi động vật nguyên sinh có biểuhiện vượt ra ngoài phạm vi của một tế bào và có các nhóm tập đoàn, đặc biệt

có tập đoàn hình cầu thuộc Volvocidate có các bước chuyển tiếp từ sinh sản hữu tính đẵng giao, dị giao sang noãn giao Mặt khác trong phát triển phôi của

ĐV đa bào có qua giai đoạn đơn bào ( trứng) và phôi nang tương ứng với mức

độ tổ chức của tập đoàn hình cầu ở động vật nguyên sinh

Về vị trí của động vật nguyên sinh trong sinh giới, trong hệ thống 4 giới, chúng là ngành thấp nhất của giới Động Vật còn trong hệ thống 5 giới động vậtnguyên sinh được coi là một phân giới của nguyên sinh vật (Protista) có qua hệtrực tiếp với giới Động vật

3) Đặc điểm chung – Nét đa dạng trong cấu tạo sinh học:

3.1) Đặc điểm chung:

 Động vật nguyên sinh (Protozoa) là động vật đơn bào xuất hiện sớm nhất thuộc giới nguyên sinh vật (Protista).

 Động vật nguyên sinh gồm các nhân chuẩn đơn bào dị dưỡng tiêu hóa Số

ít loài tuy tự dưỡng nhưng khi thiếu ánh sáng lại chuyển sang dị dưỡng (trùng roi xanh) Phần lớn có khả năng di chuyển bằng chân giả, lông bơi hoặc roi bơi

 Động vật nguyên sinh phân bố rất rộng Chúng sống trong nước mặn, nướcngọt, trong đất ẩm và cả trên hoặc trong cơ thể của sinh vật khác

 Hiện nay có khoảng 38 nghìn loài đang sống và 44 nghìn loài hóa thạch,

chia 6 lớp: Trùng chân giả (Sarcodina), Trùng roi (Flagellata), Trùng bào tử (Sporozoa), Trùng bào tử gai (Cnidospoeridia), Trùng vi bào tử

 Động vật nguyên sinh có khả năng kết bào xác để chống chọi với điều kiện sống bất lợi Bào xác dễ phát tán nhờ nước hay nhờ gió Do đó động vật nguyên sinh có nhiều loài phân bố rộng

 Tuy nhỏ bé (thường tính bằng micromet) nhưng do sinh sản nhanh nên số lượng cá thể của từng loài thường rất lớn, đặc biệt khi gặp điều kiện sống thích hợp và ổn định

 Động vật nguyên sinh thường sinh sản bằng cách phân đôi, phân cắt nhiềulần; sinh sản hữu tính bằng tiếp hợp, có hiện tượng xen kẽ thế hệ ở một sốloài

 Động vật nguyên sinh có vai trò rất quan trọng đối với người, vật nuôi, câytrồng Nhiều loài động vật nguyên sinh là mắt xích quan trọng trong các hệsinh thái hoặc là thủ phạm gây bệnh nguy hiểm cho người và gia súc như:sốt rét, bệnh ngủ Châu Phi, bệnh lị amip

a) Cơ quan tử chuyển vận :

 Chân giả :

Chân giả thùy : Trùng đồng tiền Arcella

Chân giả mạng : Trùng Lỗ

Chân giả sợi: Amip có vỏ Euglypha

Chân giả trục : Trùng mặt trời Actinosphaerium

Giả thuyết cơ chế hình thành chân giả :

Sự chuyển đổi qua lại giữa hai trạng thái sol & gel của tế bào chất Tác nhân kích thích lên màng tế bào , gây hóa mỏng vùng ngoại chất đó , do sức ép của ngoại chất xung quanh nội chất dồn về đó tạo thành chân giả Khi chân giả đủ lớn con vật di chuyển được một đoạn ngắn theo cách kéo lê cơ thể trên giá thể Khi tếbào chất chạy tới chóp chân giả thì chúng bị đẩy sang một bên và chuyển sang trạng thái gel hoàn toàn , tiếp đó sẽ hình thành vách tế bào ở bộ phận đó

Kích thước : nhò nhất dài từ 2 – 4 micromet (pyrolasmidae) , trung bình từ

50-150 micromet , và cũng có động vật nguyên sinh có kích thước lớn từ vài mm đến vài cm

 Lông bơi & roi bơi :

Một số nhóm động vật nguyên sinh khác có cơ quan vận chuyển rõ ràng như roi (trùng roi) , lông hay tơ (trùng lông ) vận chuyển bơi lội trong nước

Khi di chuyển , lông bơi và roi bơi tạo dòng nước lướt qua bề mặt cơ thể , giúp động vật nguyên sinh tăng cường trao đổi khí với môi trường hoặc đưa thức ăn là các vụn hữa cơ tơi bào khẩu

b) Bài tiết và điều hòa áp suất thẩm thấu :

Không bào co bóp là cơ quan điều hòa áp suất thẩm thấu đồng thời

giữ cho cơ thể không bị vỡ do nước từ ngoài thấm vào

Với động vật nguyên sinh sống trong nước ngọt nồng độ của chất hòa

tan trong tế bào chất luôn luôn cao hơn nồng độ của chúng trong nước ngọt

bao quanh Do đó nước thường xuyên ngấm qua màng tế bào và tế bào

chất làm loãng dung dịch hòa tan và tạo áp suất lớn trong tế bào chất

Hoạt động của không bào co bóp giúp lấy lại nồng độ bình thường của

chất hòa tan và hôi phục áp suất bình thường trong tế bào chất

Có 2 không bào co bóp gặp phổ biến ở động vật nguyên sinh :Không bào co bóp đơn giản và không bào co bóp xếp thành hệ thống gồm một không bào lớn ở giữa nhận nước từ các ampun phóng xạ bao quanh

c) Dinh dưỡng :

Động vật nguyên sinh dinh dưỡng theo nhiều kiểu khác nhau:

_ Tự dưỡng (autotroph): nhờ năng lượng quang học

_ Dị dưỡng (heterotroph):sử dụng năng lượng loài khác tổng hợp

Tùy theo thức ăn là thể rắn hay thể hòa tan mà có các kiểu dinh dưỡng thựcbào (Phagocytosis) hay ẩm bào(pinocytosis).

Các phân tử thức ăn hòa tan cũng có thể phát tán hoặc xâm nhập chủ động qua màng của tế bào (osmotroph) Mỗi loài động vật nguyên sinh khác nhau thì có các cách dinh dưỡng khác nhau, nhưng có không ít loài thay đổi cách dinh dưỡng để phù hợp với điều kiện môi trường

Ví dụ: Trùng roi Euglena viridis bình thường là loài quang dưỡng nhưng sống lâu trong bóng tối thì chúng sẽ chuyển sang dị dưỡng

Tiêu hóa ở động vật nguyên sinh tiến hành bên trong tế bào nhờ các

không bào tiêu hóa Chúng là những túi chứa thức ăn có màng bao quanh Không bào tiêu hóa di chuyển trong tế bào chất, enzym từ lysoxom chuyển vàotrong không bào để biến đổi thức ăn Các sản phẩm sau đó được hấp thụ vào

tế bào chất, không bào tiêu hóa bé dần và cuối cùng chứa đầy chất bã Chúng được tống ra ngoài khi của không bào tiếp xúc với màng của tế bào Điều đánglưu ý là trong quá trình tiêu hóa, môi trường của không bào co bóp chuyển từ môi trường axit sang kiềm

Do cấu tạo cơ thể khác nhau nên ở động vật nguyên sinh vị trí lấy thức ăn

và thải chất bã cũng khác nhau:

Trong thực bào, amíp có thể lấy thức ăn và thải bã ở bất kì chỗ nào trên bềmặt của cơ thể

Trùng roi có nơi lấy thức ăn cố định ở gốc roi

Phần lớn là dị dưỡng , tiêu hóa của Động vật nguyên sinh tiến hành trong tếbào nhờ không bào tiêu hóa Trùng giầy có vị trí ổn định của cả nơi lấy thức

ăn (bào khẩu) và nơi thải bã (giang bào): Cách tiếp cận thức ăn cũng rất đa dạng: hoặc gặp trên đường đi (amip trần và amíp có vỏ) hoặc dùng lông bơihay roi bơi cuốn thức ăn về phía mình hoặc tới bào khẩu(trùng giầy, trùng roi xanh, trùng roi cổ áo) Động vật nguyên sinh cộng sinh hoặc kí sinh sốngtrong môi trường giàu thức ăn, thức ăn hoặc xâm nhập qua thành cơ

thể(Trùng roi máu Trypanosoma), hoặc nhờ chân giả đưa vào cơ thể(trùng roi cộng sinh Leidyopsis) Trùng ống hút chủ động săn mồi bằng ống hút

_ Cách bắt mồi :

d) Sinh sản :

Động vật nguyên sinh có một số hình thức sinh sản khác nhau:

• Sinh sản vô tính : là hình thức phổ biến (Sự phân đôi, nảy chồi, liệt sinh ) Sự phân đôi thường thấy ở các dạng sống tự do, đó là sự phân đôi cơ thể thao chiều ngang hay chiều dọc

Amip trần Trùng roi cộng sinh Leidyopsis

Trùng giày Trùng ống hút Tập đoàn trùng roi cổ áo

• Sinh sản hữu tính : biểu hiện ở mức độ thấp là sự hình thành giao tử giống nhau và khác nhau(trùng roi) hay có hiện tượng sinh sản hữu tính bằng cách tiếp hợp(conjugation)ở trùng lông bơi.Hình thức sinh sản vô tính và hữu tính trong vòng đời có thể thấy ở trùng bào tử hay tập đoàn Vovox.

e) Kết bào xác :

Là hiện tượng chuyển sang sống tiềm sinh trong vỏ bọc của động vật

nguyên sinh khi điều kiện sống bất lợi

Kết bào xác gặp phổ biến ở động vật nguyên sinh nước ngọt và ở đất

nhưng ít gặp ở động vật nguyên sinh nước mặn Với động vật nguyên sinh kí sinh bào xác bảo vệ chúng khi ra ngoài cơ thể vật chủ

Sức chịu đựng của bào xác khác nhau tùy từng nhóm và từng yếu tố sinh thái Ví dụ :bào xác của trùng hạt đậu (Colpoda) sống được 7 ngày trong khôngkhí lỏng và 3 giờ ở 1000C Trong đất khô bào xác trùng hạt đậu sống được 38 năm còn bào xác trùng roi Podo sống được 49 năm.Bào xác của amip lỵ

Entamoeba histotica chụi được môi trường axit của dịch dạ dày nhưng không chống được ánh sáng mặt trời, nhiệt độ trên 500C và quá khô hạn

Thiếu thức ăn, khô hạn, tăng áp suất, giảm hàm lượng oxi, thay đổi PH vànhiệt độ của môi trường hoặc ra khỏi cơ thể vật chủ (đối với động vật nguyên sinh nội kí sinh) là các yếu tố kích thích kết bào xác Khi các yếu tố này trở lại bình thường con vật thoát khỏi bào xác(excystement) và hoạt động trở lại

B – ĐA DẠNG TRONG HỆ THỐNG ĐỘNG VẬT NGUYÊN SINH :

Chân giả : Roi bơi : Bào tử : Lông bơi: Trùng chân giả ĐV cổ Trùng bào tử Trùng lông Trùng lỗ Trùng roi ĐV Trùng bào tử gai bơi Trùng phóng xạ Trùng roi giáp Trùng vi bào từ gai

Trùng mặt trời

1 Ngành trùng chân giả :( Amoebozoa)

- Ngày nay đã biết khoảng 10.000 loài đang sống, trong số đó có 80% số lượng loài sống ở biển, còn lại là sống trong nước ngọt, đất ẩm hay sống ký sinh Nghành này chỉ có 1 lớp trùng chân giả (Sarcodina)

- Trong số động vật thuộc nghành trùng chân giả thì amip có cấu tạo đơn giản nhất, có kích thước khá lớn (0.5 mm) và không có vỏ bao bọc nên dễ quan sát Chúng có khả năng hình thành chân giả để di chuyển và bắt mồi Chân giả được hình thành liên quan đến sự có mặt của 2 loại protein là actin

và myosin giữ vai trò quan trọng trong hoạt động cơ của động vật đa bào và sựchuyển đổi qua lại giữa hai trạng thái sol và gel của tế bào chất của amip

- Phân loại và tầm quan trọng:

• Bộ amip trần: Cơ thể không có bộ xương hay vỏ bọc, hình dạng cơ thể luôn thay đổi Phần lớn Amip trần sống tự do trong nước ngọt và đất ẩm,chỉ có một số loài sống kí sinh trong ruột người và động vật (Entamoeba hystolytica sống kí sinh ở người – gây bệnh lỵ) Chúng ăn hồng cầu theokiểu thực bào và hình thành các vết lở loét trên thành ruột giống như miệng núi lửa chúng tồn tại ở hai dạng: thể nhỏ ít di động và thể lớn rất hoạt động và ăn nhiều hồng cầu Một số có thể theo máu vào gan

• Bộ amip có vỏ: Chỉ gặp ở nước ngọt, là thành phần của sinh vật đáy Saikhác chủ yếu với amip trần là chúng có thêm một lớp vỏ bọc, vừa có tác dụng bảo vệ, vừa có tác dụng nâng đỡ cơ thể Các giống thường gặp là

Arcella, Difflugia, Centropyxis

2 Ngành trùng lỗ :

- Là một nhóm động vật nguyên sinh chủ yếu sống ở biển (sống nổi hay sống đáy), có khoảng 1.000 loài hiện sống và khoảng 30.000 loài hoá thạch Trùng có lỗ có 3 đặc điểm chính sau :

- Vỏ có cấu tạo đặc biệt, một ngăn hay nhiều ngăn (có tới 100 ngăn, giữa các ngăn có lỗ nhỏ thông với nhau), xếp thành dãy hay xếp xoắn ốc Trùng có lỗ có lớp vỏ hữu cơ có liên kết với các hạt cát, trên vỏ có nhiều lỗ nhờ đó mà chân giả thò ra ngoài Một số Trùng có lỗ, vỏ của chúng có ngấm thêm các muối vô cơ như CaCO3, SiO2, SrSO4 vì vậy vỏ chắc và nhẹ Ở các loài Trùng lỗ sống nổi, vỏ của chúng có những gai dài mọc ra xung quanh làm tăng diện tiếp xúc với nước, thích nghi với lối sống nổi Kích thước của vỏ rất khác nhau từ vài chục μm đến hàng trăm μm thậm chí tới vài cm (giống

Cornuspiroides) hay tới 6cm (giống Nummulites).

- Chân giả hình sợi rất dài, thường kết với nhau thành mạng lưới Có khả năng sinh sản vô tính và hữu tính Trong sinh sản hữu tính có hình thành

giao tử có roi và trong vòng đời có xen kẽ thế hệ Trùng có lỗ Discorbis

patelliformis có hiện tượng xen kẽ thế hệ Thể hữu tính mở đầu cho thế hệ sinh

sản hữu tính bằng cách liệt sinh để hình thành nhiều giao tử giống nhau

(isogamete), có 2 roi Sau khi kết hợp để hình thành nên hợp tử (2n), cá thể này phát triển thành thể vô tính (agamont) để mở đầu cho thế hệ sinh sản vô tính Thể vô tính phân chia nguyên nhiễm nhiều lần và giảm nhiễm một lần cuối

để hình thành nên thể hữu tính (gamont) có nhiễm sắc thể đơn bội (n) Như vậy ở loài này có 2 thế hệ mẹ và con khác nhau về cách sinh sản, được lặp đi lặp lại đều đặn và được gọi là hiện tượng xen kẽ thế hệ (metagenez)

- Trùng lỗ có ý nghĩa thực tiễn khá lớn Phần lớn chúng sống ở biển, khi chết đi vỏ của chúng lắng xuống đáy biển (1 gam cát có thể có tới 50.000 cá thể) Khi có các cuộc tạo sơn, chúng tham gia tạo nên các nền đất đá trên lục địa với diện tích rất rộng Các lớp đá vôi và sa thạch xanh là vỏ của Trùng lỗ (ví dụ đá vôi tạo nên cao nguyên Sahara hoàn toàn bằng vỏ của giống

Nummulites và vùng cao nguyên này xưa kia là đáy biển).

3 Ngành trùng phóng xạ :

- Có khoảng 7.000 - 8.000 loài, sống ở vùng biển có độ sâu từ 0 - 8.000m,phong phú ở các vùng nông của biển ấm Có một số lớn các loài đã hoá thạch

- Sinh lý và sinh sản:

Trùng phóng xạ có cơ thể hình cầu, hình khối, kích thước dao động từ 40

- 50μm đến 1mm Đặc trưng về cấu tạo là có nang trung tâm: Đó là một màng được phân hóa từ một phần của tế bào chất, chia tế bào chất thành 2 phần là phần trong nang và phần ngoài nang (hai phần này không tương ứng với nội chất và ngoại chất) Thành nang trung tâm có nhiều lỗ thủng nhỏ, quađó

nguyên sinh chất trong nang thông với ngoài nang Trong nguyên sinh chất củaTrùng phóng xạ còn gặp một số lớn các tảo đơn bào (thuộc bộ Dinoflagellata) sống cộng sinh Chỉ gặp ở các Trùng phóng xạ sống ở vùng biển nông, nơi có ánh sáng chiếu tới