ลักษณะโปรโตซัวการจำแนกการสืบพันธุ์โภชนาการ - ชีววิทยา

โปรโตซัวหรือโปรโตซัวสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวยูคาริโอ สามารถเป็น heterotrophs หรือ facultative autotrophs ส่วนใหญ่อยู่อย่างสันโดษ แต่มีรูปแบบอาณานิคมซึ่งพบได้ในทุกถิ่นที่อยู่ ส่วนใหญ่มีชีวิตอิสระเกือบทั้งหมดอาศัยอยู่ในทะเลหรือในน้ำจืดแม้ว่าสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ จะมีปรสิตหลายชนิดรวมทั้งมนุษย์ด้วย

โปรโตซัวเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตโพลีฟีเลติกซึ่งตามอนุกรมวิธานคลาสสิกตั้งอยู่ในอาณาจักร Animalia การจำแนกประเภทล่าสุดรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวอื่น ๆ และสาหร่ายสีเขียวบางชนิดในอาณาจักรโพรทิสต์หรือโปรทอคทิสต์

โปรโตซัว Balantidium coli ในเมาท์เปียก ถ่ายภาพโดย: Euthman ถ่ายและแก้ไขจาก commons.wikimedia.org

ต้นกำเนิดของมันเก่าแก่มากและมีบันทึกฟอสซิลที่มีอยู่จาก Precambrian นักวิจัยคนแรกที่สังเกตพวกเขาคือ Anton van Leeuwenhoek ระหว่างปี 1674 ถึงปี 1716 นักวิจัยคนนี้ได้อธิบายโปรโตซัวที่มีชีวิตอิสระเช่นเดียวกับสัตว์จำพวกกาฝากหลายชนิด เขาถึงกับอธิบายว่า Giardia lamblia มาจากอุจจาระของเขาเอง

ลักษณะทั่วไป

บางทีลักษณะทั่วไปเพียงอย่างเดียวที่สมาชิกในกลุ่มนี้ใช้ร่วมกันคือระดับขององค์กรเซลล์เนื่องจากในด้านอื่น ๆ พวกเขามีความหลากหลายมาก

ในบรรดาโปรโตซัวมีสมมาตรที่รู้จักกันทั้งหมดตั้งแต่สมมาตรแบบไม่สมมาตรไปจนถึงสมมาตรทรงกลม ขนาดของมันอาจแตกต่างกันระหว่างไมครอนและไม่กี่มิลลิเมตร

กลไกการเคลื่อนไหวของมันยังค่อนข้างแปรปรวน พวกมันอาจขาดความคล่องตัวและขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมหรือสิ่งมีชีวิตอื่นในการเคลื่อนไหว คนอื่น ๆ สามารถเคลื่อนผ่าน pseudopods, cilia หรือ flagella ได้

ร่างกายสามารถรองรับได้โดยโครงกระดูกภายนอกที่เรียกว่าเทสตาหรือโครงกระดูกภายใน โครงร่างโครงร่างสามารถประกอบด้วยไมโครฟิลาเมนต์ไมโครทูบูเลสหรือถุง

การย่อยอาหารในโปรโตซัวเป็นภายในเซลล์เกิดขึ้นภายในแวคิวโอลย่อยอาหาร อาหารไปถึงแวคิวโอลโดยฟาโกไซโทซิสหรือเอนโดไซโทซิส ความเข้มข้นของน้ำและไอออนภายในจะกระทำโดยใช้แวคิวโอลที่หดตัว

รูปแบบการสืบพันธุ์ที่แพร่หลายที่สุดคือฟิชชัน การสืบพันธุ์แบบนี้เกิดขึ้นในบางช่วงของวงจรชีวิตของโปรโตซัวส่วนใหญ่

ที่มา

เชื่อกันว่าต้นกำเนิดของโปรโตซัวมาจากกระบวนการ symbiosis ระหว่างแบคทีเรียไมโตคอนเดรียและพลาสโตส แบคทีเรียดั้งเดิมของ Clade Proteoarchaeota อาจเป็นที่อยู่ของ alphaproteobacteria (สิ่งมีชีวิตที่คล้ายกับโรคกระดูกอ่อน) ซึ่งก่อให้เกิดไมโทคอนเดรีย

ความสัมพันธ์นี้อาจก่อตั้งขึ้นเมื่อประมาณ 1600-1800 ล้านปีก่อน Lynn Margulis นักชีววิทยาชาวอเมริกาเหนือเป็นผู้สนับสนุนหลักของสมมติฐานนี้เกี่ยวกับการกำเนิดของยูคาริโอตโดยทั่วไปและโดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรโตซัว

การจัดหมวดหมู่

ชื่อโปรโตซัวสร้างขึ้นโดยนักสัตววิทยาชาวเยอรมันชื่อ Georg Goldfuss ในปีพ. ศ. 2361 เพื่อจัดกลุ่มสิ่งที่เขาคิดว่าเป็นสัตว์ดึกดำบรรพ์ เขาให้คำจำกัดความในปีพ. ศ. 2363 โปรโตซัวเป็นกลุ่มหนึ่งในอาณาจักร Animalia อย่างไรก็ตามกลุ่มนี้มีอยู่นอกเหนือไปจาก infusoria (Ciliophora) ปะการังบางชนิดสาหร่ายเซลล์เดียวและแมงกะพรุน

ในปีพ. ศ. 2388 คาร์ลธีโอดอร์เอินซีโบลด์นักสัตววิทยาชาวเยอรมันอีกคนหนึ่งได้ยกระดับโปรโตซัวให้อยู่ในระดับของไฟลัมภายในอาณาจักรของสัตว์ เขาแบ่งออกเป็นสองชั้นคือ Infusoria (Ciliophora) และ Rhizopoda

ต่อมาในปี พ.ศ. 2401 ริชาร์ดโอเวนชาวอังกฤษได้แยกโปรโตซัวออกจากสัตว์และพืชโดยยกระดับพวกมันให้อยู่ในประเภทของอาณาจักร

Ernst Haeckel รวมโปรโตซัวไว้ในอาณาจักรโปรติสต์ซึ่งเป็นอนุกรมวิธานที่สร้างขึ้นเองสำหรับรูปแบบเซลล์เดียวและแบบเรียบง่ายทั้งหมด นอกจากโปรโตซัวแล้วอาณาจักรนี้ยังรวมโปรโตไฟต์และโปรติสต์ที่ผิดปรกติ

อย่างไรก็ตามหลังจากข้อเสนอนี้เป็นเวลานานโปรโตซัวได้รับการพิจารณาว่าเป็นไฟลัมของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวภายในอาณาจักรสัตว์

ในปีพ. ศ. 2481 HF Copeland ได้เสนอการแบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็นสี่อาณาจักร ได้แก่ monera, protista, plantae และ animalia ในข้อเสนอนี้ Copeland ได้นำแบคทีเรียและไซยาโนแบคทีเรียออกจากโปรติสตาและรวมไว้ในอาณาจักรโมเนอราใหม่ ต่อมา RH Whittaker แยกเชื้อราออกจาก protoctista และรวมไว้ในอาณาจักรของเชื้อรา

- การจำแนกประเภทของโปรติสต์แบบดั้งเดิม

การจำแนกแบบคลาสสิกถือว่าโปรโตซัวเป็นไฟลัมเดียวในสัตว์ ไฟลัมนี้แบ่งออกเป็นสี่คลาสโดยพื้นฐานในโหมดของการเคลื่อนไหว:

Rhizopoda หรือ Sarcodina

กลไกการกระจัดของมันคือการปล่อยเทียมออกมา Pseudopodia เป็นการคาดการณ์ชั่วคราวของ cytoplasm และ plasma membrane เป็นส่วนต่อ ในบรรดาตัวแทน ได้แก่ radiolaria, foraminifera, heliozoa, amoebas และอื่น ๆ

Ciliophora หรือ Ciliata

พวกมันเคลื่อนผ่านซิเลียเส้นใยสั้นและจำนวนมากที่ล้อมรอบร่างกายของสิ่งมีชีวิต ในบรรดา ciliates ได้แก่ peritriquia และ spirotriquios เป็นต้น

Mastigophora หรือ Flagellata

พวกมันเคลื่อนผ่านแฟลเจลเลตอย่างน้อยหนึ่งรายการ แฟลกเจลลาเป็นเส้นใยที่ยาวกว่าซิเลียและมักมีจำนวนน้อย Dinoflagellates, choanoflagellates และ opaline เป็นหนึ่งในตัวแทนของกลุ่มนี้

สปอโรซัว

พวกเขาไม่มีโครงสร้างสำหรับการเคลื่อนที่ พวกมันเป็นปรสิตที่อยู่ในระยะสร้างสปอร์ ในหมู่พวกเขาเป็นที่ตั้งของ microsporidia ตามเนื้อผ้าซึ่งปัจจุบันถือว่าเป็นเชื้อรา (เชื้อรา), myxosporidia (ปัจจุบันอยู่ในกลุ่มสัตว์), haplosporidia (ตอนนี้อยู่ในกลุ่ม cercozoa) และ apicomplexes

- การจัดอันดับปัจจุบัน

Thomas Cavalier-Smith และผู้ทำงานร่วมกันของเขาในปี 1981 ได้ยกระดับโปรโตซัวเป็นอาณาจักร ในส่วนของพวกเขา Ruggiero และผู้ทำงานร่วมกันในปี 2015 ยอมรับข้อเสนอนี้และแบ่งอาณาจักรโปรโตซัวออกเป็นแปดไฟล่า:

ยูกลีโนซัว

แฟลกเจลลาเจนชนิดเดียวที่ขุดพบ ชีวิตอิสระส่วนใหญ่ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตจำพวกกาฝากที่สำคัญซึ่งบางชนิดติดเชื้อในมนุษย์ แบ่งออกเป็นสองกลุ่มคือ euglenidae และ quinetoplastids

อะมีบาซัว

สายพันธุ์ Amoeboid ซึ่งมักมี pseudopods เหมือนหมาป่าและสันเขา mitochondrial tubular สปีชีส์ส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นเซลล์เดียวแม้ว่าพวกมันจะรวมถึงราหลายชนิดที่มีระยะของชีวิตหลายเซลล์ ในขั้นตอนนี้เซลล์อะมีบาจะถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อสร้างสปอร์

Metamonade

แฟลกเจลเลตที่ขุดได้โดยไม่มีไมโทคอนเดรีย องค์ประกอบของกลุ่มยังอยู่ระหว่างการหารือ แต่รวมถึงการโต้กลับนักการทูตพาราบาซาลิดและออกซิโมรอน สิ่งมีชีวิตทุกชนิดเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งส่วนใหญ่พบว่าเป็นสัตว์ที่มีชีวิต

โชอาโนซัว (

มันเป็นกลุ่มของ opisthtocons ยูคาริโอตที่มี choanoflagellates และสัตว์ (ยกเว้นโดย Cavalier-Smith)

ลูโคซัว

ขุดพบยูคาริโอต ซึ่งรวมถึง Anaeromonadea และ Jakobea เอกลักษณ์ทางอนุกรมวิธานของกลุ่มยังไม่ชัดเจน

เพอร์โคโลซัว

พวกมันเป็นกลุ่มของยูคาริโอตที่ขุดได้โดยไม่มีสีและไม่สังเคราะห์แสงซึ่งรวมถึงสายพันธุ์ที่สามารถเปลี่ยนรูประหว่างระยะอะมีบาแฟลกเจลเลตและซีสต์

ไมโครสปอริเดีย

Microsporidia เป็นกลุ่มของปรสิตเซลล์เดียวที่สร้างสปอร์ Microsporidia ถูก จำกัด ไว้สำหรับสัตว์เลี้ยง แมลงส่วนใหญ่ติดเชื้อ แต่ก็มีส่วนรับผิดชอบต่อโรคกุ้งและปลาทั่วไป สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถส่งผลกระทบต่อมนุษย์

ซัลโคซัว

เป็นกลุ่ม paraphyletic ที่เสนอโดย Cavalier-Smith เป็นการดัดแปลงของกลุ่ม Apusozoa สิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยการปรากฏตัวของ theca ใต้พื้นผิวด้านหลังของเซลล์โดยมีร่องหน้าท้องและส่วนใหญ่มีแฟลกเจลลาด้วย

คำติชมของคำสั่งนี้

อาณาจักรนี้ถือว่าเป็น paraphyletic ซึ่งเชื่อกันว่าสมาชิกของอาณาจักรเชื้อรา Animalia และ Chromista มีวิวัฒนาการมา ไม่รวมกลุ่มสิ่งมีชีวิตหลายกลุ่มที่ตั้งอยู่ในโปรโตซัวแบบดั้งเดิม ได้แก่ ciliates, dinoflagellates, foraminifera และ apicomplexes กลุ่มเหล่านี้ได้รับการจัดประเภทภายใต้อาณาจักร Chromist

การทำสำเนา

รูปแบบของการสืบพันธุ์ของโปรโตซัวนั้นค่อนข้างหลากหลาย ส่วนใหญ่สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ สิ่งมีชีวิตบางชนิดแบ่งตัวตามเพศเท่านั้นบางชนิดสามารถสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศได้

- การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

มีกลไกการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศที่แตกต่างกัน:

ฟิชชันไบนารี

หรือที่เรียกว่า bipartition เป็นรูปแบบหนึ่งของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ ประกอบด้วยการทำซ้ำของดีเอ็นเอตามด้วยการแบ่งไซโทพลาสซึม กระบวนการนี้ก่อให้เกิดเซลล์ลูกสาวสองเซลล์ที่คล้ายกัน

Gemmation

เป็นการสืบพันธุ์แบบไมโทซิสแบบไม่สมมาตรชนิดหนึ่ง ในกรณีนี้ส่วนที่นูน (ตา) จะก่อตัวขึ้นในบางส่วนของเยื่อหุ้มพลาสมา

นิวเคลียสของเซลล์ต้นกำเนิดแบ่งตัวและหนึ่งในนิวเคลียสที่เกิดจะผ่านเข้าไปในไข่แดง จากนั้นไข่แดงจะแยกออกจากเซลล์ต้นกำเนิดทำให้เกิดเซลล์ขนาดใหญ่และเซลล์ที่เล็กกว่า

Schizogony

ในการนี้เซลล์ต้นกำเนิดจะเติบโตและพัฒนาแคปซูลก่อนแบ่งตัว จากนั้นจะต้องผ่านกระบวนการของฟิสชันไบนารีที่ต่อเนื่องกันก่อนที่เซลล์ต่างๆที่เกิดจะแยกย้ายกันไป

-การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

ไม่ใช่เรื่องธรรมดาในหมู่โปรโตซัว ไม่ได้นำไปสู่การสร้างบุคคลใหม่โดยตรง โดยปกติจะเกิดขึ้นโดยการหลอมรวมของบุคคลเดี่ยวที่คล้ายคลึงกัน

ฟิวชั่นนี้ก่อให้เกิดไซโกตดิพลอยด์ ต่อมาไซโกตนี้ได้รับการแบ่งตัวแบบไมโอติกเพื่อฟื้นสถานะโสดและสร้างสิ่งมีชีวิตเดี่ยวสี่ชนิดใหม่

อาหารการกิน

โปรโตซัวสามารถเป็น heterotrophs หรือ facultative autotrophs รูปแบบเฮเทอโรโทรฟิกอาจเป็นซาโปรโซอิกหรือโฮโลโซอิก สายพันธุ์ Saprozoic ได้รับสารอินทรีย์ด้วยวิธีการที่แตกต่างกัน พวกเขาสามารถใช้การแพร่กระจายการขนส่งแบบแอคทีฟหรือพิโนไซโทซิส

Pinocytosis เป็น endocytosis ของโมเลกุลที่ละลายน้ำได้ซึ่งประกอบด้วยการดูดซึมของวัสดุจากช่องว่างนอกเซลล์โดยการบุกรุกของเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึม

สายพันธุ์โฮโลโซอิกกินเหยื่อหรืออาหารโดย phagocytosis Phagocytosis ประกอบด้วยอนุภาคอาหารหรือเหยื่อที่ล้อมรอบและล้อมรอบไว้ในถุงที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่

โภชนาการของโปรโตซัว พิโนไซโทซิส ภาพโดย: Jacek FH (มาจาก Mariana Ruiz Villarreal) ถ่ายและแก้ไขจาก commons.wikimedia.org

อาหารที่ย่อยโดยโปรโตซัวจะถูกส่งไปยังแวคิวโอลที่ย่อยอาหาร แวคิวโอลย่อยอาหารสามารถเกิดจากส่วนใดส่วนหนึ่งของเซลล์หรือเกี่ยวข้องกับไซโตสเตมขึ้นอยู่กับชนิด

ไลโซโซมถูกผสมเข้ากับแวคิวโอลนี้ปล่อยเอนไซม์ไฮโดรไลติกและกรดไลโซโซมเข้าไปในถุง เมื่อแวคิวโอลเป็นกรดเมมเบรนแวคิวโอลาร์จะพัฒนาไมโครวิลลีที่เคลื่อนเข้าสู่แวคิวโอล

ต่อจากนั้นเมมเบรนแวคิวโอลาร์จะสร้างถุงเล็ก ๆ ที่เต็มไปด้วยผลิตภัณฑ์จากการย่อยอาหารและถูกหลั่งเข้าไปในไซโทพลาสซึม

ผลิตภัณฑ์จากการย่อยอาหารถูกขนส่งโดยการแพร่กระจายไปยังไซโทพลาสซึม ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถใช้โดยตรงหรือเก็บไว้ในรูปของไขมันหรือไกลโคเจน ซากที่ไม่ได้ย่อยในส่วนของพวกมันถูกปล่อยออกมาโดย exocytosis

สิ่งมีชีวิตบางชนิดอาจเป็นสัญลักษณ์ของสิ่งมีชีวิตอื่นเช่นออกซามาดีนบางชนิดที่มีลักษณะเหมือนกันหรือพวกที่อาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารของแมลง สิ่งมีชีวิตชนิดอื่นสามารถเป็นปรสิตที่ทำให้เกิดโรคในสัตว์และมนุษย์

โรคที่อาจทำให้เกิด

ไมโครสปอริดิโอซิส

เกิดจาก Microsporidia. เป็นการติดเชื้อในลำไส้ที่ฉวยโอกาสซึ่งทำให้เกิดอาการท้องร่วงและอ่อนแอในผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันที่ถูกบุกรุก

เยื่อหุ้มสมองอักเสบจากอะมีบาปฐมภูมิ

เกิดจากอะมีบา Naegleria fowleri เป็นโรคที่หายากและร้ายแรงมากซึ่งมีผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง ในช่วง 3-7 วันหลังการติดเชื้อความผิดเพี้ยนของความรู้สึกของกลิ่นจะเริ่มขึ้น

ความสามารถในการรับกลิ่นและรสอาหารจะสูญเสียไปอย่างรวดเร็วเนื่องจากการตายของเซลล์ประสาทรับกลิ่น อาการเหล่านี้ตามมาด้วยอาการปวดศีรษะคลื่นไส้กล้ามเนื้อคอเคล็ดและอาเจียน ต่อมาอาการหลงผิดชักโคม่าและเสียชีวิตในเวลาต่อมา

Amebiasis หรือ amoebiasis

เป็นโรคที่เกิดจากเชื้ออะมีบา Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar และ Entamoeba moshkovskii นี่ถือเป็นสาเหตุการตายอันดับสามของโรคพยาธิ มีเพียงไข้มาลาเรียและซิสโตโซมิเอซิสเท่านั้นที่มีจำนวนผู้เสียชีวิตมากกว่า

โดยทั่วไปแล้วพยาธิจะได้มาในรูปของถุงน้ำโดยการกินอาหารหรือของเหลวที่ปนเปื้อน สามารถบุกรุกเยื่อบุลำไส้ทำให้เกิดโรคบิดรวมทั้งแผลและแพร่กระจายไปยังอวัยวะอื่น ๆ

มีการพิจารณาว่าระหว่าง 10 ถึง 20% ของประชากรโลกมีการติดเชื้อนี้ 10% ของผู้ติดเชื้อเป็นโรค อัตราการเสียชีวิตอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 0.25%

โรค Chagas

เป็นโรคที่เกิดจากเชื้อโปรโตซัว Trypanosoma cruzi แฟลกเจลเลตและถ่ายทอดโดยแมลงไตรอะตอม (ชิป) โรคนี้เกิดขึ้นในสามระยะ: เฉียบพลันไม่แน่นอนและเรื้อรัง

ในระยะเรื้อรังจะส่งผลต่อระบบประสาทระบบย่อยอาหารและหัวใจ ภาวะสมองเสื่อมคาร์ดิโอไมโอแพทีการขยายตัวของทางเดินอาหารการลดน้ำหนักอาจเกิดขึ้นและอาจถึงแก่ชีวิตได้ในที่สุด

โปรโตซัวก่อให้เกิดโรค Chagas Trypanosoma cruzi ใจกลางลิง จุลพยาธิวิทยา. ถ่ายโดย: Dr. LL Moore, Jr. ถ่ายและเรียบเรียงจาก https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trypanosoma_cruzi_heart.jpg

leishmaniasis

ชุดของโรคที่เกิดจาก mastigophores ของสกุล Leishmania ส่งผลกระทบต่อสัตว์และมนุษย์ ถ่ายทอดสู่คนโดยการกัดของแมลงหวี่ตัวเมียที่ติดเชื้อ

Leishmaniasis สามารถทางผิวหนังหรืออวัยวะภายใน ในรูปแบบของผิวหนังปรสิตจะโจมตีผิวหนังทำให้เกิดแผล ในรูปอวัยวะภายในมีผลต่อตับและม้าม

อ้างอิง

อาร์. Brusca, GJ Brusca (2003). สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง พิมพ์ครั้งที่ 2. Sinauer Associates
T. Cavalier-Smith (1993). โปรโตซัวราชอาณาจักรและ 18 ไฟล่า Microbiol Rev.
T. Cavalier-Smith (1995). Zooflagellate phylogeny และการจำแนกประเภท Tsitologiya
โปรโตซัว. บน Wikipedia สืบค้นจาก en.wikipedia.org
MA Ruggiero, DP Gordon, TM Orrell, N.Bayilly, T. Bourgoin, RC Brusca, T. Cavalier-Smith, MD Guiry, PM Kirk (2015) การจำแนกสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในระดับที่สูงขึ้น กรุณาหนึ่ง
อาร์จีแยเกอร์ (1996). บทที่ 77. โปรโตซัว: โครงสร้างการจำแนกการเจริญเติบโตและการพัฒนา. ใน S. Baron. จุลชีววิทยาทางการแพทย์. พิมพ์ครั้งที่ 4. สาขาการแพทย์มหาวิทยาลัยเท็กซัสที่กัลเวสตัน

ลักษณะโปรโตซัวการจำแนกการสืบพันธุ์โภชนาการ - ชีววิทยา - 2025