TU LIEU SINH HOC RAT HAY

Cuîng coï mäüt säú khäng êt loaìi säúng kyñ khê åí vuìng næåïc thaíi, vuìng coï nhiãöu hæîu cå trong buìn nåi næåïc ténh hay âaïy häö trong luïc máút oxy nhæng khaí nàng naìy chè taûm th[r]

Chương I

NGÀNH ĐỘNG VẬT NGUYÊN SINH

(PROTOZOA)

I Đặc Điểm Chung

- Xuất hiện sớm nhất trong giới động vật và ở nhiều vùng sinh sống khác nhau Nhóm sống tự do được tìm thấy trong nước, nhóm ký sinh thì phát hiện ở hầu hết sinh vật đa bào

- Là loại sinh vật đơn bào nhưng cũng có khi tạo quần lạc (colony) có đến hàng ngàn tế bào, nhưng mỗi tế bào có cấu trúc, chức năng và nhiệm vụ như nhau

1 Hình dạng và kích thước

Protozoa rất đa dạng nhưng phổ biến là dạng hình cầu, oval, cầu kéo dài và hơi dẹp Có đủ các kiểu đối xứng như đối xứng tỏa tròn, đối xứng hai bên, không đối xứng Miệng nằm ở mặt bụng

Kích thước cơ thể trong khoảng 0.005 -5.00 µm dài, đa số có chiều dài trong khoảng từ 30-300µm,

2 Vận động

a Nhóm trùng chân giả (Sarchodina) di động nhờ vào phần dư ra của tế

bào gọi là chân giả (pseudopodia), tùy theo hình dạng của chân giả mà chia thành các dạng sau

Chân dạng thùy lồi: loại này chia thành 4 dạng là (i) chân giống ngón tay, (ii) chân giống lưỡi, (iii) hình tròn và (iv) hình phân nhánh Dạng chân này vận động nhanh nhất với tốc độ 0.5-3.0 µ/s

Chân dạng sơi: có nhiều hay ít sơi tùy theo loài, thường dạng nhọn và chỉ có ngoại chất

Chân dạng túi hay dạng rể: cũng là dạng sợi và là hợp phần của ngoại chất nhưng phân nhánh và

Chân đối xứng: loại này bán tạm thời, có liên quan đến trục thân, mọi chân dạng này đều có phần cuối ở bên trong là một tuyến nào đó

b Nhóm trùng roi (Flagellata) có roi dài, mãnh Đó là chất nguyên sinh

kéo dài ra thành roi, khi xoắn lại làm con vật di chuyển về phía trước theo

hình trôn ốc hay lượn sóng Phần gốc của roi cứng và ít cử động, thường thì

roi chỉ cử động khoảng 1/2 về phía ngoài Có loài có hai roi dùng để di động

nhưng có loài có thêm một roi phụ nhưng không cử động được Nhiệm vụ của

roi phụ là cơ quan định hướng cho vận động, nhưng cũng có khi xoắn hay vận

động nhẹ đẩy con vật đi tới trước Sợi này gồm 9 sợi nhỏ xếp thành hai lớp

song song nhau nằm trong một màng mỏng Gốc của roi gắn vào phần đầu

của tế bào, nơi bám vào tế bàt phức tạp, đôi khi phân thành hai Gốc roi là

tuyến ngoại biên, tơ nhỏ trong roi nối với tuyến ngoại biên này, bên cạnh của

nhân tế bào Lối di động bằng roi có tốc độ 15-300 µ/s

c Nhóm trùng cỏ (Ciliata) tương tự như trùng roi nhưng có nhiều điểm

khác biệt Tơ ngắn và nhiều và chỉ có một tuyến gốc, nó xếp theo chiều dài,

theo đường chéo hay hàng quanh co, sự vận động của nó theo nhịp lượng

sóng đều dọc theo cơ thể con vật Dưới kính hiển điện tử thì tơ xuất hiện

thành đám gồm 11 sợi, mỗi sợi dao động tự do hay theo chiều qua lại Trùng

cỏ là nhóm động vật nguyên sinh vận động nhanh nhất tốc độ 200-1000 µ/s

Ngoài ra sự vận động thực sự của động vật nguyên sinh còn là sự co giản của cơ thể, đó là do sự co của các hạt đặc biệt trong tế bào hay hoạt động

co dãn của màng tế bào

Đa phần Protozoa sống bám vào giá thể nhưng thông thường khi chúng ở giai đoạn tập đoàn thì đó chỉ là giai đoạn tạm thời chờ khi di chuyển

đến vùng mới có giá thể thích hợp với tính chất bám của cơ thể

3 Dinh dưỡng và tiêu hoá

a Dinh dưỡng

Có nhiều hình thức dinh dưỡng ở Protozoa Chủ yếu ở các dạng sau

- Thực bào: Protozoa có thể lấy phần thức ăn nhỏ như tảo, vi khuẩn kể cả protozoa nhỏ khác, động vật đa bào cở nhỏ, vụn hữu cơ

- Quang hợp: Nhiều loài trùng roi có lục lạp, có hạt màu có khả năng quang hợp

- Hấp thu muối dinh dưỡng hòa tan: một số loài có khả năng hấp thu vật chất hoà tan như muối dinh dưỡng hay chất hữu cơ đơn giản để tổng hợp

chất dự trử (kiểu nấm)

- Ký sinh: cũng thực hiện ở hình thức hoại sinh kiểu nấm hay thực bào

- Nhiều loài cũng có dạng dinh dưỡng hổn hợp tức là hai dạng dinh dưỡng đồng thời như thực bào và hoại sinh, tự dượng và dị dưỡng

b Tiêu hoá

Đối với sinh vật bị thực bào chúng sẽ chết sau vài giây trong không bào tiêu hoá hay có thể tồn tại trong đó sau vài giờ Men tiêu hoá từ nguyên sinh

chất được tiết vào không bào tiêu hoá, có nhiều loại enzyme phân giải protein,

glucid nhưng chưa xác định được enzyme phân giải lipid

Môi trường tiêu hoá ở dạng acid với pH trong khoảng 4.0-7.6

Không bào tiêu hoá sau khi tiêu hoá xọng thì trở nên nhỏ lại do vật chất thấm qua màng vào tế bào chất, sau đó không bào vở ra và biến mất

Thức ăn được tích trử vào cơ thể nhiều hay ít tùy thuộc vào điều kiện sinh thái môi trường và sinh lý cơ thể Dạng chất dự trử lại phụ thuộc nhiều

vào phương thức dinh dưỡng như bọn dị dưỡng (thực bào và hoại sinh) thì

chất dự trữ là glycogen hay paraglycogen, bọn tự dưỡng có chất dự trữ là tinh

bột, paramylum (giống như tinh bột nhưng không làm chuyển màu iod) và

chất béo

4 Hô hấp

Đa phần sinh vật trong ngành protozoa là sinh vật hiếu khí, chúng hấp thu oxy hòa tan trong môi trường qua màng tế bào vì thế chúng có khả năng

phát triển tốt ở vùng chỉ có hàm lượng oxy là 10% bảo hòa

Cũng có một số không ít loài sống kỵ khí ở vùng nước thải, vùng có nhiều hữu cơ trong bùn nơi nước tĩnh hay đáy hồ trong lúc mất oxy nhưng

khả năng này chỉ tạm thời, có thể cho rằng năng lượng cho hoạt động của

chúng lấy từ sự phân giải của quá trình lên men như ở vi sinh vật và nấm

5 Bài tiết

Cũng giống như động vật bậc cao, sản phẫm thải chủ yếu là nước, CO2 và hợp chất có chứa nitơ

Không có cơ quan bài tiết chuyên hoá ở động vật nguyên sinh, hầu hết các loại chất thải nhất là ure được thải ra môi trường ngoài bằng hình thức

khuếch tán

Không bào co bóp là bộ phận điều chỉnh áp suất thẩm thấu nhằm loại bỏ nước thừa trong cơ thể Những loài ký sinh hay sống ở vùng biển thì không

có loại không bào này Bắt từ đầu nhiều cái nhỏ nắm gần nhau sẽ liên kết và

hợp nhất lại thành cái lớn hơn, đến một cở nhất định nó sẽ vở tung và phóng

chất tích trử của nó ra môi trường ngoài Không bào này có thể hình thành bất

cứ nơi nào trong tế bào

Nhịp co bóp của không bào này phụ thuộc vào nhiệt độ, tuổi, tình trạng sinh lý thức ăn, nồng độ muối và các yếu tố khác

Chất thải dạng nitơ tồn tại trong không bào cũng tham gia vào quá

trình điều hoà áp suất nhưng không chủ yếu

5 Sinh sản

a Sinh sản vô tính.

Đây là phương thức sinh sản chủ yếu của protozoa, đó là quá trình phân đôi tạo ra hai cá thể mới, kết quả là chúng nhanh chóng tạo quần thể và chiếm ưu thế và hình thành nên cơ quan mới khi cần thiết

Sự phân chia vô nhiễm có khó khăn ở chổ nhân lớn của nhóm trùng cỏ Một

số loài nước ngọt sống tự do có phương thức đa phân và phân cắt tế bào chất

Đa phần động vật nguyên sinh có từ 4-12 nhiễm sắc thể (NST) nhưng chỉ có

vài loài có 2 NST và đặc biệt là Amoeba proteus có 500-600 NST.

b Sinh sản hữu tính.

Trong điều kiện thuận lợi cho sự phát triển thì đa phần phân chia nhanh chóng nhưng khi gặp điều kiện bất lợi hay mật độ cao thì trùng cỏ thể

hiện hai hình thức phức tạp là tiếp hợp và tự giao

Tiếp hợp: các tế bào trùng roi kết hợp thành từng đôi và dính nhau theo

chiều dọc Tiếp theo là sự phân rả nhân lớn, các quá trình phân chia gián phân

và giảm phân xảy ra cho nhân nhỏ và có sự trao đổi vật chất từ các nhân nhỏ

Quá trình trao đổi và kết hợp nhân nhỏ toạ ra sự đồng nhất về nhân cho mỗi

Hình 1.1: các phương thức phân chia tế bào Protozoa

cá thể tiếp hợp Sau đó con vật tách ra và hình thành lại nhân lớn từ các vật

chất của nhân nhỏ Diễn biến của sự tiếp hợp được tóm tắc thành sơ đồ sau:

O

O O O Nhân di động O (kết

O Nhân nhỏ

Hình 1.2: Sơ đồ của quá trình tiếp hợp

Tự giao: là quá trình trao đổi nhân trong từng cá thể riêng biệt, bao gồm

các quá trình phân chia, hấp thụ của nhân lớn và sự phân cắt của nhân nhỏ

Quá trình phân chia của nhân nhỏ thepo sự hình thành lại của nhân lớn Cũng

như quá trình tiếp hợp, sự tự giao hoàn tất trong vài ngày

Nguồn gốc hay nguyên lý của quá trình tiếp hợp và tự giao là hiện tượng làm mới lại cơ thể do quá trình chuyển đổi NST và gene Theo quan

điểm sinh lý thì tốc độ phân chia và sức sống tốt sẽ tạo quần thể mới mạnh

hơn, thích nghi hơn

Hiện tượng nảy chồi là đặc tính của nhóm trùng ống hút (Suctoria) Có hai dạng là chồi nằm ngoài và nằm trong cơ thể Với loại chồi nằm trong trong

thì chúng nhanh chóng rời khỏi cơ thể mẹ thành dạng ấu tùng có tơ, bơi lội tự

do vài giờ rồi bám vào giá thể mất tơ và phát triển thành cá thể trưởng thành

Khả năng mất đi từng phần cơ thể trong quá trình tạo thế hệ mới là rất lớn, nếu một phần nguyên sinh chất được phân cắt mà không có nhân thì nó

sẽ chết nhưng nếu có một hay chỉ một phần nhân thì chúng sẽ phát triển

thành cá thể mới hoàn chỉnh

c Tạo bào nang.

Quá trình này rất hiếm gặp ở protozoa biển nhưng rất phổ biến ở những loài nước ngọt Sự tạo thành bào nang có thể do điều kiện môi trường

bất lợi như khô, nóng, lạnh, thiếu thức ăn, hoá chất

Đầu tiên của quá trình là con vật cuộn tròn lại, mất tơ hay roi và đôi khi mất cả những bào quang khác Kế đó vách tế bào dày lên thường thì gấp

đôi, cứng và dai bao lấy con vật, có khi lớp thứ ba bên trong cũng được thành

lập

Dạng bào nang này có thể chịu đựng được sự sấy khô, đông lạnh hay nhiệt độ cao Chúng có thể tồn tại nhiều tháng, nhiều năm có khi lên đến 40

năm Khi môi trường thuận lợi thì mất bào nang và tạo ra một quần thể với

nhiều cá thể mới (chỉ ở một vài loài) vì có sự phân cắt bên trong bào nang

6 Tập tính và sinh thái

Dựa vào sự tiếp nhận và phản ứng của chúng với các tiếp xúc, thức ăn, trọng lực, ánh sáng, hoá chất có thể coi đó là phản ứng của nguyên sinh

chất Những loài có cơ quan cảm thụ đặc biệt như điểm mắt của trùng roi là

sự kết tụ của các hạt ngoại biên gần với vùng cãm nhận ánh sáng của tế bào

chất Những phản ứng đó giúp con vật nhận biết và đi về phía có ánh sáng

Trong điều kiện bình thường thì không thấy được phản ứng và tập tính của protozoa, nhưng trong điều kiện bất lợi nhất là vùng có nhiều biến động

thì thấy chúng có khuynh hướng đi về phía thuận lợi chúng thực hiện theo

phương thức “thử và sai” hay “tránh đi” Một số loài có phản ứng nghịch

Hồ ao là những vùng cư trú của nhiều loài protozoa mặc dù số lượng nó không cao lắm, các thủy vực này được phân chia thành nhiều vùng cư trú

với nhiều dạng ổ sinh thái khác nhau Vùng miệng hồ là nguồn cung cấp nước

nhưng có ít loài phân bố, nhưng sang muà hè số lượng có thể lên đến 5 M tế

bào/Lít

Nước nhiễm bẩn rất giàu về thành phần loài như Euglypha, Amoeba, Vorticella, Difflugia chúng được gọi là protozoa nước thải.

Quần thể trùng roi phát triển mạnh vùng giàu oxy Euglena ờ vùng

nhiều hữu cơ, Testacea ờ vùng đầm lầy có rong rêu.

Loài có hạt màu thường ở gần bề mặt hay các thủy vực nhỏ

Để chịu đựng với điều kiện khác nghiệt của mối trường, chúng tạo thành bào xác và đây cũng là cơ hội tạo sự phân bố rộng cho chúng Nhìn

chung trùng roi nhạy cảm hơn trùng cỏ, trùng chân giả ở mức trung bình

Nhiều động vật đa bào có protozoa sống trên bề mặt hay trên mang, cũng chưa xác định được đó là hội sinh hay ký sinh như Suctoria sống trên mai

rùa hay trên vỏ hoặc phần phụ của giáp xác, Trichodina ngoại ký sinh trên cá.

Protozoa cũng là vật chủ cho sinh vật khác ký sinh như vi khuẩn, tảo lam, lục tảo vàng (zoochlorella, zoocyanella và zooxanhthella) Đối với tảo

chúng lấy CO2, hợp chất ni tơ và phospho từ quá trình trao đổi chất của

protozoa ngược lại chúng cung cấp oxyvà hợp chất hydrocarbon cho

protozoa

7 Thu thập mẫu vật và con giống.

Dùng lưới phiêu sinh để thu thập protozoa

Có thể thu rễ cây hay lá cây ngập nước, chất hữu cơ ở đáy ao, bùn mềm hay ván bọt ở bề mặt để lựa lấy protozoa

Các mẫu vật sau khi thu thập thì cho vàng nghiệm rồi phân lập: trùng roi hay trùng có sắc điểm thì di động về phía có ánh sáng, Amoeba nằm trong

mãnh vụn hữu cơ còn trùng cỏ thì lội trên mặt nước

8 Cố định mẫu

Nghiên cứu protozoa bằng mẫu sống thì thích hợp nhất, các loại hoá chất cố định có thể làm biến dạng tế bào rất khó xác định chính xác được

- Nhỏ vài giọt mẫu (mẫu nuôi) vào lame lõm, phủ lamelle lại và dán bằng vaseline thì có thể quan sát được trong vài giờ

- Đưa vài sơi bông hay sợi thủy tin vào mẫu trên lam để hạn chế vùng hoạt động của trùng cỏ

- Chất nhầy như agar, gelatin có thể dùng tốt nhưng tốt nhất là chất nhầy của methyl cellulose (công thức chế dung dịch này là hoà tan 10 g methyl

cellulose với 90 ml nước, nhỏ một giọt dung dịch này với 1 giọt mẫu rồi đậy

lamelle thì quan sát được)

- Methylene blue có thể nhuộm màu cho protozoa, thực hiện bằng cách cho Methylene blue len lam rồi làm khô sau đó nhỏ giọt mẫu lên, quá trình

bắt màu xảy ra

- Dung dịch Noland có thể dùng để nhuộm màu trùng roi và trùng cỏ (dung dịch Phenol bảo hòa 80 mL, Formalin 20 mL, Glycerin 4 mL và Gentian

violet 20 mg), nhỏ 1 giọt dung dịch này lên lame, cho vào 1 giọt mẫu rồi đậy

lamelle lại

9 Vai trò

- Tham gia vào chu trình vật chất trong thủy vực, là một mắc xích trong chuổi thức ăn

- Một vài loài nở hoa gây mùi khó chịu làm ảnh hưởng chất lượng thịt của cá nuôi

- Thường ảnh hưởng không tốt cho đời sống con người

II Hệ Thống Phân Loại và Các Giống Loài Thường Gặp ở ĐBSCL.

Ngành động vật nguyên sinh được phân chia thành ba ngành phụ: đó là Sarchomastigophora, Sporozoa và Ciliophora

1 Ngành phụ Sarcomastigophora

Bao gồm các loài động vật nguyên sinh có cơ quan vận chuyển, có một loại nhân, có khả năng sinh sản hũu tính

- Tổng lớp Mastigophora (Flagellata): sinh vật trong đơn vị phân loại này có một hay nhiều roi, dạng đơn độc hay tập đoàn, sinh sản vô tính bằng cách phân dọc, tự dưỡng, dị dưỡng hay cả hay

- Lớp Phytomastigophorea:

sinh vật trong hệ thống này có sắc tố quang hợp, có 1 hay roi, hầu hết sống tự do

- Lớp Zoomastigophorea: những sinh vật trong lớp này không có sắc tố quang hợp, sống tự do hay ký sinh, có 1 hay nhiều roi

- Tổng lớp Opalinata: có nhiều hàng tơ, không có miệng, có hai hay nhiều

nhân nhưng chỉ một dạng, là ký sinh

- Tổng lớp Sarchodina: có

chân giả, có một số giai đoạn phát triển có roi, tế

Hình 1.4: Các dạng sinh vật Sarcodina A: Amoeba;

Hình 1.3: Các dạng phổ biến của

Mastigophora. A: Chlamydomonas; B:

Euglena; C: Chilomonas paramoecium; D: Bodo; E:

Ceratium; c: hạt màu; cy: miệng; cv: không bào

co bóp; n: nhân; p: tinh bột; rc: hạt tích lủy

glucid; s: điểm mắt.

bào có vỏ hay không có vỏ bao, sinh sản vô tính bằng cách phân cắt.

- Lớp Trùng Chân rễ (Rhizopoda):

đối xứng hình cầu,

co chân dạng thùy hay dạng sơi

- Bộ Có vỏ (Testacida):

chân thùy, có vỏ cứng bao ngoài

+ Họ Arcellidae: Vỏ

không có phần dính, chân thùy ít phân nhánh

Các giống loài thường thấy là Arcella polypora, Arc vulgaris, Arc discoides.

+ Họ Difflugidae: vỏ có phần dính bên ngoài, các giống thường thấy là

Centropyxis (vỏ không có cổ cong, hình tròn, trứng hay hình đĩa, có một lổ,

đồng tâm), Difflugia (lổ vỏ không đồng tâm),.

+ Họ Euglyphidae: vỏ có phần dính đều như vảy, có giống Euglypha là phổ

biến

- Bộ chân lưới (Proteomyxida): chân lưới dạng phóng xạ

- Bộ Amip (Amoebida): Chân dạng thùy, không vỏ Thường thấy là họ Amoebidae và giống Amoeba với hai loài Am guttula và Am.polypoidia.

Hình 1.5: Một số dạng của Difflugidae,

Arcellidae và Euglyphidae

- Lớp Trùng mặt trời (Actinopoda): đối xứng hình cầu, chân đồng trục.

2 Ngành phụ Sporozoa

Các loài này hình thành bào tử trong vòng đời của nó, một dạng nhân, không có roi hay tơ, sống ký sinh

3 Ngành phụ Ciliophora

Cấu tạo chúng có tơ đơn giản hay phức tạp, có hai dạng nhân, sinh sản vô tính bằng phân cắt và só nhiều cách sinh sản hữu tính

- Lớp Ciliata: có đặc điểm chung như đặc điểm của ngành phụ

- Bộ Holotrichia:

tơ đơn giản và có một dạng

- Bộ Peritrichia: tơ trên thân biến mất khi con vật trưởng thành nhưng tơ quanh miệng phát triển.Cơ thể dạng cuống dài, ấu trùng sống tự do

- Bộ Suctoria: không có tơ khi thành thục, không có cuống, bám vào giá thể bằng ống không co giản được, lấy thức ăn bằng cách hút, ấu trùng sống tự do, sinh sản bằng cách mọc chồi

- Bộ Spirotrichia: có ít tơ, dạng lông là phổ biến, tơ quanh miệng rỏ ràng

Hình 1.6: Các dạng sinh vật Ciliata

A: Chilodonella; E: Paramoecium; F: Stylonychia; D:

Vorticella; B: Coleps; C: Cyclidium; am: màng

miệng; az: vùng miệng; c: miệng; cp: vùng miệng;

ct: không bào tiêu hoá; cv: không bào co bóp, fv:

không bào chưa thức ăn; ma: nhân lớn; mc: tơ

ngoài; mi: nhân nhỏ; ob: túi miệng; pd: dĩa miệng;

t: túi lông; um: màng uốn lượn; v: tiền đình.