VIENŠŪŅI: ĪPAŠĪBAS, KLASIFIKĀCIJA, PAVAIROŠANA, UZTURS - BIOLOĢIJA - 2025

Par protozoji vai protozoju organismi ir vienšūnas eikariotiem. Tie var būt heterotrofi vai fakultatīvi autotrofi. Lielākā daļa ir vientuļnieki, bet ir arī koloniālas formas, sastopamas praktiski jebkuros biotopos. Lielākā daļa dzīvo brīvi, gandrīz visi dzīvo jūrā vai saldūdenī, lai gan ir daudz citu organismu parazītu sugu, ieskaitot cilvēku.

Vienšūņi ir polifiletiska organismu grupa, kas saskaņā ar klasisko taksonomiju atradās Animalijas valstībā. Jaunākā klasifikācijā tie tika iekļauti ar citiem vienšūnu organismiem un dažām zaļajām aļģēm protistu vai protoktistu valstībā.

Vienšūņi, Balantidium coli mitrā stiprinājumā. Fotogrāfija: Euthman. Uzņemts un rediģēts no vietnes commons.wikimedia.org

Tās izcelsme ir ļoti sena, pastāvošie Prekambrijas fosilie ieraksti. Pirmais pētnieks, kurš tos novēroja, bija Antons van Lēvenhoeks. Laikā no 1674. līdz 1716. gadam šis pētnieks aprakstīja brīvi dzīvojošos vienšūņus, kā arī vairākas dzīvnieku parazītu sugas. Viņš pat gāja tik tālu, lai aprakstītu Giardia lamblia, kas nāk no viņa paša fekālijām.

Vispārīgais raksturojums

Varbūt vienīgā kopīgā iezīme, kurai ir kopīgi šīs grupas dalībnieki, ir viņu šūnu līmenis, jo visos citos aspektos viņi ir ļoti dažādi.

Starp vienšūņiem ir zināmi visi simetrijas veidi, sākot no pilnīgi asimetriskas līdz sfēriskai simetrijai. Tā lielums var mainīties no mikrona līdz dažiem milimetriem.

Arī tā kustības mehānisms ir diezgan mainīgs. Viņiem var nebūt mobilitātes, un to pārvietošanās ir atkarīga no vides vai citiem organismiem. Citi var pārvietoties pa pseidopodiem, cilikām vai flagellu.

Ķermeni var atbalstīt ar eksoskeletonu, ko sauc par testu, vai ar iekšēju citoskeletu. Citoskeletonu var veidot mikrošķiedras, mikrotubulas vai pūslīši.

Pārtika pārtikas vienšūņos tiek sagremota intracelulāri un notiek gremošanas vakuolā. Pārtika nonāk vakuolē ar fagocitozi vai endocitozi. Ūdens un jonu iekšējo koncentrāciju veic ar kontraktilās vakuoles palīdzību.

Visizplatītākais reprodukcijas veids ir skaldīšana. Šis reprodukcijas veids notiek lielākajā daļā vienšūņu dzīves cikla.

Izcelsme

Tiek uzskatīts, ka vienšūņu izcelsme rodas simbiozes procesā starp baktērijām, mitohondrijiem un plastiku. Iespējams, ka proteoarchaeota ģints primitīvā baktērija ir uzņēmusi alfaproteobaktērijas (organismu, kas līdzīgs riketsijai), kas izraisīja mitohondrijus.

Iespējams, ka šīs attiecības ir nodibinātas aptuveni pirms 1600-1800 miljoniem gadu. Šīs hipotēzes par eukariotu izcelsmi kopumā un jo īpaši vienšūņiem galvenais iemesls bija Ziemeļamerikas biologs Lins Margulis.

Klasifikācija

Vārdu vienšūni 1818. gadā uzcēla vācu zoologs Georgs Goldfuss, lai grupētu tos, kurus viņš uzskatīja par pirmatnējiem dzīvniekiem. Viņš 1820. gadā vienšūņus definēja kā kategoriju Animalia valstībā. Tomēr šajā grupā papildus infuzorijai (Ciliophora) bija arī dažas koraļļu, vienšūnu aļģu un medūzu sugas.

1845. gadā cits vācu zoologs Karls Teodors Ernsts fon Siebolds paaugstināja vienšūņus līdz pat patvēruma līmenim dzīvnieku valstībā. Viņš tos sadalīja divās klasēs: Infusoria (Ciliophora) un Rhizopoda.

Vēlāk, 1858. gadā, anglis Ričards Ovens atdalīja vienšūņus no dzīvniekiem un augiem, paaugstinot tos karaļvalsts kategorijā.

Ernsts Hekkels vienšūņus iekļāva protistu valstībā - pašu izveidotu taksonu visām vienšūnu un vienkāršajām formām. Papildus vienšūņiem šajā karaļvalstī bija arī protofīti un netipiski protisti.

Tomēr ilgu laiku pēc šī priekšlikuma vienšūņi ir uzskatāmi par vienšūnu organismu patvērumu dzīvnieku valstībā.

1938. gadā HF Copeland ierosināja dzīvu būtņu sadalīšanu četrās karaļvalstīs: monērās, protistās, planētās un animalijās. Šajā priekšlikumā Kopelands izņēma baktērijas un zilaļģes no protista un iekļāva tās jaunajā mononu valstībā. Vēlāk RH Whittaker atdalīja sēnes no protoctista un iekļāva tās sēņu valstībā.

-Protistu tradicionālā klasifikācija

Klasiskajā klasifikācijā vienšūņi tiek uzskatīti par vienu dzīvnieku patvērumu. Šis patvērums savukārt ir sadalīts četrās klasēs, kuru pamatā ir pārvietošanās režīms:

Rhizopoda vai Sarcodina

Tās pārvietošanas mehānisms notiek, izmantojot pseidopodus. Pseidopodija ir īslaicīgas citoplazmas un plazmas membrānas projekcijas kā pielikumi. Starp tās pārstāvjiem bija radiolaria, foraminifera, heliozoa, amoebas un citi.

Ciliophora vai Ciliata

Viņi pārvietojas pa ciliām, īsiem un ļoti daudziem pavedieniem, kas ieskauj organisma ķermeni. Starp ciliakiem cita starpā ir peritriquia un spirotriquios.

Mastigophora vai Flagellata

Viņi pārvietojas pa vienu vai vairākiem flagelātiem. Flagellas ir garāki pavedieni nekā cilijas un parasti sastopami nelielā skaitā. Starp šīs grupas pārstāvjiem ir dinoflagellates, choanoflagellates un opalīns.

Sporozoa

Viņiem nav pārvietošanās struktūru. Tie ir parazīti, kuriem raksturīga sporulācijas fāze. Starp tiem tradicionāli atradās mikrosporidijas, ko mūsdienās uzskata par sēnītēm (sēnītēm), mikosporidijas (tagad starp dzīvniekiem), haplosporidijas (tagad starp cercozoa) un apikompleksi.

-Pašreizējais vērtējums

Tomass Kavaljērs-Smits un viņa līdzstrādnieki 1981. gadā paaugstināja vienšūņus līdz karaļvalsts statusam. No savas puses Ruggiero un līdzstrādnieki 2015. gadā pieņēma šo priekšlikumu un sadalīja vienšūņu karaļvalsti astoņās fijās:

Euglenozoa

Izrakti vienšūnu flagelāti. Lielākajā daļā brīvās dzīves ietilpst arī svarīgas parazītu sugas, no kurām dažas inficē cilvēkus. Tas ir sadalīts divās grupās: euglenidae un quinetoplastids.

Amoebozoa

Amoeidālas sugas, kurām bieži ir vilkspodiem līdzīgi pseidopodi un cauruļveida mitohondriju kores. Lielākā daļa sugu ir vienšūnas, lai arī tajās ietilpst arī vairākas pelējuma sugas, kurām ir makroskopisks un daudzšūnu dzīves posms. Šajā posmā tiek pievienotas atsevišķas amēboīdu šūnas, lai iegūtu sporas.

Metamonāde

Izrakti flagelāti bez mitohondrijiem. Grupas sastāvs joprojām tiek apspriests, bet tajā ietilpst retortēšana, diplomāts, parabasalīds un oksimorons. Visas sugas ir anaerobi, galvenokārt sastopami kā dzīvnieku simbionti.

Čanozoa (

Tā ir eikariotu opisthtokonu ķēde, kurā ietilpst šanoflagelāti un dzīvnieki (izslēdzis Cavalier-Smith).

Loukozo

Eukarioti izrakti. Tajā ietilpst Anaeromonadea un Jakobea. Grupas taksonomiskā identitāte vēl nav skaidra.

Percolozoa

Tās ir bezkrāsainu, bez fotosintēzes, izraktu eikariotu grupa, kurā ietilpst sugas, kas var pārveidoties starp amoeboid, flagellate un cistu stadijām.

Mikrosporidija

Microsporidia ir sporu veidojošu vienšūnu parazītu grupa. Mikrosporīdijas ir atļautas tikai dzīvnieku saimniekiem. Visvairāk inficē kukaiņus, taču tie ir arī atbildīgi par vēžveidīgo un zivju saslimšanām. Dažas sugas var ietekmēt cilvēku.

Sulcozoa

Tā ir parafiletiska grupa, kuru Cavalier-Smith ierosināja kā Apusozoa grupas modifikāciju. Šīs grupas organismus raksturo theca klātbūtne zem šūnas muguras virsmas, ar ventrālo rievu, un visvairāk arī ar flagella.

Šīs kārtības kritika

Šī karaliste tiek uzskatīta par parafītisku, no kuras, domājams, ir attīstījušies sēnīšu, dzīvnieku un hrista karaļvalstu locekļi. Tas izslēdz vairākas organismu grupas, kas parasti atrodas vienšūņu vidū, ieskaitot ciliatus, dinoflagellates, foraminifera un apicomplexes. Šīs grupas ir klasificētas Hristu valstībā.

Pavairošana

Reprodukcijas formas vienšūņu vidū ir diezgan dažādas. Lielākā daļa reproducē aseksuāli. Dažas sugas dalās tikai aseksuāli, citas var arī vairoties seksuāli.

-Aseksuāla reprodukcija

Ir dažādi aseksuālu reprodukcijas mehānismi:

Binārā skaldīšana

Pazīstams arī kā divslāņu sadalījums, tā ir aseksuālās reprodukcijas forma. Tas sastāv no DNS dublēšanās, kam seko citoplazmas dalīšana. Šis process rada divas līdzīgas meitas šūnas.

Gemmācija

Tas ir asimetriskas mitozes reprodukcijas veids. Tajā noteiktā plazmas membrānas daļā vispirms veidojas izspiešanās (pumpurs).

Progenitor šūnas kodols dalās, un viens no iegūtajiem kodoliem nonāk dzeltenumā. Tad dzeltenums atdalās no cilmes šūnas, veidojot lielu un mazāku.

Šizogonijs

Tajā cilmes šūna aug un pirms sadalīšanas izveido kapsulu. Pēc tam notiek dažādu bināru dalījumu process, pirms dažādas iegūtās šūnas izkliedējas.

-Atsevišķa reproducēšana

Vienšūņu vidū tas nav izplatīts. Tas tieši nenoved pie jaunu indivīdu veidošanās. Parasti tā notiek, saplūstot līdzīgiem haploīdiem indivīdiem.

Šī saplūšana rada diploīdu zigotu. Pēc tam šis zigots tiek pakļauts meiotiskai dalīšanai, lai atgūtu haploīdu statusu, un tajā rodas četri jauni haploīdi organismi.

Uzturs

Vienšūņi var būt heterotrofi vai fakultatīvi autotrofi. Heterotrofās formas var būt saprozoiskas vai holozoiskas. Saprozoisko sugu organiskās vielas iegūst dažādos veidos. Viņi var izmantot difūziju, aktīvo transportu vai pinocitozi.

Pinocitoze ir šķīstošo molekulu endocitozes veids, kas sastāv no materiāla uzņemšanas no ārpusšūnu telpas, invagējot citoplazmas membrānu.

Holozoiskās sugas savu laupījumu vai barību uzņem ar fagocitozi. Fagocitoze sastāv no pārtikas daļiņu vai laupījumu ieskaušanas un ievietošanas relatīvi lielās pūslīšos.

Vienšūņu uzturs. Pinocitoze. Attēlu veidoja: Jacek FH (atvasināts no Mariana Ruiz Villarreal). Uzņemts un rediģēts no vietnes commons.wikimedia.org

Vienšūņu sagremotais ēdiens tiek novirzīts uz gremošanas vakuolu. Gremošanas vakuola izcelsme var būt jebkurā šūnas daļā vai saistīta ar citostomu atkarībā no sugas.

Lizosoma tiek sakausēta šajā vakuolā, atbrīvojot tās hidrolītiskos enzīmus un lizosomālas skābes pūslī. Kad vakuols paskābinās, vakuolārajā membrānā veidojas mikroviļņi, kas pārvietojas vakuolā.

Pēc tam vakuolārā membrāna veido mazus pūslīšus, kas piepildās ar gremošanas produktu un tiek izmesti citoplazmā.

Gremošanas produkti tiek transportēti difūzijas ceļā uz citoplazmu. Šos produktus var tieši izmantot vai uzglabāt lipīdu vai glikogēna veidā. Savukārt nesagremotās atliekas atbrīvojas ar eksocitozi.

Dažas sugas var būt citu organismu simbionti, piemēram, daži oksamadīni, kas ir kommensāli, vai savstarpējie pārstāvji, kas apdzīvo kukaiņu gremošanas traktu. Citas sugas var būt parazitāras, izraisot dzīvnieku un cilvēku slimības.

Slimības, kas var izraisīt

Mikrosporidioze

Izraisa Microsporidia. Tā ir oportūnistiska zarnu infekcija, kas izraisa caureju un vājumu cilvēkiem ar pavājinātu imūnsistēmu.

Primārais amoebiskais meningoencefalīts

Izraisa amēba Naegleria fowleri. Tā ir reta un ļoti nāvējoša slimība, kas ietekmē centrālo nervu sistēmu. 3-7 dienu laikā pēc inficēšanās ar infekciju sākas ožas izkropļojumi.

Spēja smaržot un nogaršot ēdienu tiek ātri zaudēta smakas nervu šūnu nāves dēļ. Šiem simptomiem seko galvassāpes, slikta dūša, stīvi kakla muskuļi un vemšana. Vēlāk parādās maldi, krampji, koma un vēlāk nāve.

Amebiasis vai amoebiasis

Tā ir slimība, ko izraisa amēba Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar un Entamoeba moshkovskii. Tas ir trešais nāves cēlonis starp parazitārām slimībām. Tikai malārija un šistosomiāze pārsniedz mirušo skaitu.

Parazītu parasti iegūst cistas veidā, norijot piesārņotu pārtiku vai šķidrumus. Tas var iebrukt zarnu gļotādā, kas rada dizentēriju, kā arī čūlas un izplatīties citos orgānos.

Tiek uzskatīts, ka no 10 līdz 20% pasaules iedzīvotāju ir šī infekcija. 10% inficēto cilvēku ir slimība. Tā mirstība ir no 0,1 līdz 0,25%. Visiem, kas noklusina, tacu

Čagas slimība

Tā ir slimība, ko izraisa flagellate vienšūņu Trypanosoma cruzi un ko pārnēsā triatomīna kukaiņi (mikroshēmas). Slimība notiek trīs fāzēs: akūta, nenoteikta un hroniska.

Hroniskā stadijā tas ietekmē nervu sistēmu, gremošanas sistēmu un sirdi. Var rasties demence, kardiomiopātija, gremošanas trakta dilatācija, svara zudums, un tas galu galā var būt letāls.

Vienšūņi, kas izraisa Čagasu slimību, Trypanosoma cruzi, pērtiķa sirdī. Histopatoloģija. Fotogrāfija: Dr. LL Moore, Jr.

Leišmanioze

Slimību kopums, ko izraisa Leishmania ģints mastigofori. Tas ietekmē dzīvniekus un cilvēkus. Cilvēkiem to pārnēsā inficēto smilšveidīgo kukaiņu kodums.

Leišmanioze var būt ādas vai iekšķīga. Ādas formā parazīts uzbrūk ādai, veidojot čūlas. Viscerālā formā tas ietekmē aknas un liesu.

Atsauces

1. R. Brusca, GJ Brusca (2003). Bezmugurkaulnieki. 2. izdevums. Sinauer Associates.
2. T. Kavaljērs-Smits (1993). Karalistes vienšūņi un tā 18 phyla. Microbiol Rev.
3. T. Kavaljērs-Smits (1995). Zooflagellate filoģenēze un klasifikācija. Tsitologija.
4. Vienšūņi. Vietnē Wikipedia. Atgūts no vietnes en.wikipedia.org
5. MA Ruggiero, DP Gordon, TM Orrell, N. Bailly, T. Bourgoin, RC Brusca, T. Cavalier-Smith, MD Guiry, PM Kirk (2015). Visu dzīvo organismu augstāka līmeņa klasifikācija. PLOS VIENS.
6. RG Jēgers (1996). Vienšūņi: struktūra, klasifikācija, izaugsme un attīstība. S. Baronā. Medicīniskā mikrobioloģija. 4. izdevums. Teksasas Universitātes Medicīnas filiāle Galvestonā.