ПРОТОЗОИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАСИФИКАЦИЯ, ВЪЗПРОИЗВЕЖДАНЕ, ХРАНЕНЕ - БИОЛОГИЯ - 2025

На протозои или протозойни организми са едноклетъчни еукариоти. Те могат да бъдат хетеротрофи или факултативни автотрофи. Повечето са самотни, но има колониални форми, които се срещат практически във всяко местообитание. Повечето са свободно живеещи, почти всички живеят в морето или в сладка вода, въпреки че има много паразитни видове други организми, включително човек.

Protozoa са полифилетична група от организми, които според класическата таксономия са били разположени в царството на аниалиите. По-нова класификация ги включва с други едноклетъчни организми и някои зелени водорасли в прототисткото или протоколно царство.

Protozoan, Balantidium coli във влажен монтаж. Фотография: Ейтман. Взето и редактирано от commons.wikimedia.org

Произходът му е много стар, съществуващи записи на изкопаеми от предкамбрийския. Първият изследовател, който ги наблюдаваше, беше Антон ван Левенгук. Между 1674 и 1716 г. този изследовател описва свободно живеещи протозои, както и няколко паразитни вида животни. Той дори стигна толкова далеч, че описва лямблиите на Giardia, идващи от собствените му изпражнения.

Основни характеристики

Може би единствената обща характеристика, споделена от членовете на тази група, е тяхното ниво на клетъчна организация, тъй като във всички останали аспекти те са много разнообразни.

Сред протозоите има всички известни видове симетрия, от напълно асиметрична до сферична симетрия. Размерът му може да варира между микрон и няколко милиметра.

Механизмът му за движение също е доста променлив. Възможно е да им липсва мобилност и да зависят от околната среда или други организми за тяхното движение. Други могат да се движат през псевдоподи, реснички или жлези.

Тялото може да бъде подкрепено от екзоскелет, наречен теста, или от вътрешен цитоскелет. Цитоскелетът може да бъде съставен от микрофиламенти, микротубули или везикули.

Храносмилането на храната, в протозои, е вътреклетъчно, възниква вътре в храносмилателната вакуола. Храната достига до вакуола чрез фагоцитоза или ендоцитоза. Вътрешната концентрация на вода и йони се осъществява чрез контрактилна вакуола.

Най-разпространената форма на размножаване е деленето. Този тип репродукция се случва в някакъв момент от жизнения цикъл на повечето протозои.

произход

Смята се, че произходът на протозоите идва от процес на симбиоза между бактерии, митохондрии и пластози. Примитивна бактерия от клана Proteoarchaeota, може да е домакин на алфапротеобактерии (организъм, подобен на рикетсия), което е породило митохондриите.

Тази връзка може би е била установена преди приблизително 1600-1800 милиона години. Лин Маргулис, биолог от Северна Америка, беше основният промоутър на тази хипотеза за произхода на еукариотите като цяло и най-вече протозоите.

класификация

Името протозой е издигнато от германския зоолог Георг Голдфус през 1818 г., за да групира това, което смята за първоначалните животни. През 1820 г. той определя протозоите като класа в царството на анималията. Тази група обаче съдържаше, освен инфузията (Ciliophora), някои видове корали, едноклетъчни водорасли и медузи.

През 1845 г. друг немски зоолог, Карл Теодор Ернст фон Сиболд, издига най-често протозоите до нивото на филум в царството на животните. Той ги раздели на два класа, Инфузория (Ciliophora) и Rhizopoda.

По-късно, през 1858 г., англичанинът Ричард Оуен отделя протозоите от животни и растения, издигайки ги до категорията на кралството.

Ернст Хекел включва протозои в протисткото царство, самостоятелно създаден таксон за всички едноклетъчни и прости форми. Освен протозои, това царство включваше протофити и нетипични протисти.

Дълго време обаче, след това предложение, протозоите се считат за филий на едноклетъчни организми в рамките на животинското царство.

През 1938 г. HF Copeland предлага разделянето на живите същества на четири царства: monera, proista, plantae и animalia. В това предложение Копеланд извади бактериите и цианобактериите от протиста и ги включи в новото царство на монерата. По-късно RH Whittaker отдели гъбичките от прототиста и ги включи в царството на гъбите.

-Традиционна класификация на протестистите

Класическата класификация счита протозоите за единичен тип в анималиите. Този тип от своя страна е разделен на четири класа, базирани в основата на начина на движение:

Rhizopoda или Саркодина

Механизмът му на изместване е чрез излъчването на псевдоподи. Псевдоподията са временни проекции на цитоплазмата и плазмената мембрана като придатъци. Сред нейните представители бяха радиолария, фораминифера, хелиозоа, амеби и други.

Ciliophora или Ciliata

Те се движат през реснички, къси и многобройни нишки, които обграждат тялото на организма. Сред ресничките са перитриквията и спиротрикионите, наред с други.

Мастигофора или Флагелата

Те се движат през един или повече флагелати. Джгутиците са по-дълги нишки от ресничките и обикновено присъстват в малък брой. Динофлагелатите, хоанофлагелатите и опалинът са сред представителите на тази група.

Sporozoa

Те нямат структури за движение. Те са паразити, които представят фаза на спорулация. Сред тях бяха традиционно разположени микроспоридии, които сега се считат за гъбички (гъбички), миксоспоридия (сега сред анималиите), хаплоспоридии (сега сред церкозоите) и апикомплекси.

-Текущо класиране

Томас Кавалиер-Смит и неговите сътрудници, през 1981 г., издигнаха протозои до статут на кралство. От своя страна, Ruggiero и сътрудници през 2015 г. приеха това предложение и разделиха протозойското царство на осем фила:

Euglenozoa

Изкопани едноклетъчни жгутици. По-голямата част от свободния живот включва също важни паразитни видове, някои от които заразяват хората. Той е разделен на две групи: euglenidae и quinetoplastids.

Amoebozoa

Амебоидни видове, които често имат псевдоподи, наподобяващи вълци и тръбни митохондриални хребети. Повечето видове са едноклетъчни, въпреки че включват и няколко вида плесени, които имат макроскопичен и многоклетъчен жизнен стадий. На този етап се прибавят индивидуални амебоидни клетки за производство на спори.

Metamonade

Разкопани жълтеници, лишени от митохондрии. Съставът на групата все още се обсъжда, но те включват retorting, дипломат, parabasalid и оксиморон. Всички видове са анаеробни, срещат се предимно като животински симбионти.

Choanozoa (

Това е клад от еукариотични опистоконтроси, който включва хоанофлагелатите и животните (изключени от Cavalier-Smith).

Loukozoa

Еукариоти са разкопани. Включва Anaeromonadea и Jakobea. Все още не е ясна таксономичната идентичност на групата.

Percolozoa

Те представляват група от безцветни, не-фотосинтетични, изкопани еукариоти, които включват видове, които могат да се трансформират между етапите на амебоидите, жгутиците и кистите.

микроспоридиите

Микроспоридиите са група спорообразуващи едноклетъчни паразити. Микроспоридиите са ограничени до животни-гостоприемници. Повечето заразяват насекомите, но те са отговорни и за често срещаните ракообразни и рибни заболявания. Някои видове могат да засегнат хората.

Sulcozoa

Това е парафилетична група, предложена от Cavalier-Smith като модификация на групата на Apusozoa. Организмите от тази група се характеризират с наличието на тека под дорзалната повърхност на клетката, с вентрална бразда и най-вече с жлечици.

Критици от този ред

Това царство се счита за парафилетично, от което се смята, че са се развили членове на кралствата на гъбите, анималиите и хромистите. Той изключва няколко групи организми, традиционно разположени сред протозои, включително реснички, динофлагелати, фораминифери и апикомплекси. Тези групи са класифицирани под Хромисткото царство.

репродукция

Формите на възпроизвеждане сред протозоите са доста разнообразни. Повечето се възпроизвеждат асексуално. Някои видове се разделят само асексуално, други също могат да се размножават сексуално.

-Безполово размножаване

Съществуват различни механизми за възпроизвеждане на асексуални:

Бинарно делене

Известна още като двуразделна, тя е форма на асексуално възпроизвеждане. Състои се от дублиране на ДНК, последвано от разделяне на цитоплазмата. Този процес поражда две подобни дъщерни клетки.

напъпване

Това е вид асиметрично възпроизвеждане на митоза. При това първо се образува издутина (пъпка) в определена част от плазмената мембрана.

Ядрото на клетката на потомството се разделя и едно от получените ядра преминава в жълтъка. След това жълтъкът се отделя от клетката на потомството, като се получава голяма клетка и по-малка.

Schizogony

При това стволовата клетка расте и развива капсула, преди да се раздели. След това преминава през процес на последователни бинарни деления, преди да се разсеят различните получени клетки.

-Полово размножаване

Не е често срещан сред протозоите. Не води директно до формиране на нови индивиди. Обикновено се случва чрез сливане на подобни хаплоидни индивиди.

Този синтез произвежда диплоидна зигота. Впоследствие този зигота претърпява мейотично разделение, за да възвърне хаплоидния статус и произвежда четири нови хаплоидни организма.

хранене

Протозоите могат да бъдат хетеротрофи или факултативни автотрофи. Хетеротрофните форми могат да бъдат сапрозоични или холозоични. Сапрозойните видове придобиват органични вещества по различен начин. Те могат да използват дифузия, активен транспорт или пиноцитоза.

Пиноцитозата е вид ендоцитоза на разтворими молекули, която се състои в поемането на материал от извънклетъчното пространство чрез инвагинация на цитоплазмената мембрана.

Холозоичните видове поглъщат плячката или храната си чрез фагоцитоза. Фагоцитозата се състои в обхващането на хранителни частици или плячка и затварянето им в относително големи везикули.

Хранене на Protozoa. Поноцитоза. Изображение на: Jacek FH (произлиза от Mariana Ruiz Villarreal). Взето и редактирано от commons.wikimedia.org

Храната, усвоена от протозои, се насочва към храносмилателна вакуола. Храносмилателната вакуола може да произхожда от всяка част на клетката или свързана с цитостома, в зависимост от вида.

Лизозома се свързва с тази вакуола, като отделя своите хидролитични ензими и лизозомални киселини във везикулата. Тъй като вакуолата се подкислява, вакуоларната мембрана развива микроворси, които се движат във вакуолата.

Впоследствие вакуоларната мембрана образува малки везикули, които се запълват с продукта на храносмилането и се проливат в цитоплазмата.

Продуктите на храносмилането се транспортират чрез дифузия до цитоплазмата. Тези продукти могат да се използват директно или да се съхраняват под формата на липиди или гликоген. Неразградените останки от своя страна се отделят чрез екзоцитоза.

Някои видове могат да бъдат симбиони на други организми, като някои оксамадини, които са коменсални или взаимни хора, които обитават храносмилателния тракт на насекомите. Други видове могат да бъдат паразитни, причиняващи заболявания при животни и хора.

Болести, които могат да причинят

Microsporidiosis

Причинено от Microsporidia. Това е опортюнистична чревна инфекция, която причинява диария и слабост при индивиди с компрометирана имунна система.

Първичен амебичен менингоенцефалит

Причинено от амебите Naegleria fowleri. Това е рядко и силно смъртоносно заболяване, което засяга централната нервна система. В 3-7 дни след заразяване с инфекцията започва изкривяването на обонянието.

Способността да мирише и вкусва храната бързо се губи поради смъртта на нервните клетки на миризмата. Тези симптоми са последвани от главоболие, гадене, сковани мускули на шията и повръщане. По-късно се появяват заблуди, припадъци, кома и по-късно смърт.

Амебиаза или амебиаза

Това е заболяване, причинено от амебите Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar и Entamoeba moshkovskii. Това представлява третата причина за смърт сред паразитни болести. Само маларията и шистосомозата надминават броя на причинените смъртни случаи.

Паразитът обикновено се придобива под формата на киста чрез поглъщане на замърсена храна или течности. Може да нахлуе в чревната лигавица, произвеждаща дизентерия, както и язви и да се разпространи в други органи.

Смята се, че между 10 до 20% от световното население има тази инфекция. 10% от заразените хора имат заболяването. Степента на смъртността му е между 0,1 и 0,25%.

Болест на Шагас

Това е заболяване, причинено от флагелатния протозой Trypanosoma cruzi и предавано от триатоминови насекоми (чипове). Заболяването протича в три фази: остра, неопределена и хронична.

В хронична фаза засяга нервната система, храносмилателната система и сърцето. Деменция, кардиомиопатия, разширяване на храносмилателния тракт, загуба на тегло и в крайна сметка може да бъде фатална.

Протозой, причиняващ болестта на Chagas Trypanosoma cruzi, в сърцето на маймуна. Хистопатология. Снимка от: д-р Л. Л. Мур, младши, взето и редактирано от

Лайшманиозата

Набор от заболявания, причинени от мастигофори от рода Leishmania. Засяга животни и хора. Предава се на хората чрез ухапване от заразени женски пясъчни насекоми.

Лайшманиозата може да бъде кожна или висцерална. В кожна форма паразитът атакува кожата, образувайки язви. Във висцералната форма засяга черния дроб и далака.

Препратки

1. R. Brusca, GJ Brusca (2003). Безгръбначни. 2-ро издание. Sinauer Associates.
2. T. Cavalier-Smith (1993). Царство протозои и неговите 18 фила. Microbiol Rev.
3. T. Cavalier-Smith (1995). Зоофлагелатна филогения и класификация. Tsitologiya.
4. Протозои. В Уикипедия. Възстановено от en.wikipedia.org
5. MA Ruggiero, DP Gordon, TM Orrell, N. Bailly, T. Bourgoin, RC Brusca, T. Cavalier-Smith, MD Guiry, PM Kirk (2015). Класификация на по-високо ниво на всички живи организми. ПЛОЩИ ЕДИН.
6. RG Yaeger (1996). Глава 77. Протозои: структура, класификация, растеж и развитие. В С. Барон. Медицинска микробиология. 4-то издание. Медицински филиал на Тексаския университет в Галвестън.