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无脊椎动物学刘凌云笔记
第一章原生动物门
一、原生动物门的主要特征
原生动物是动物界里最原始、最低等的一类动物,它们大多是单细胞的有机体。
从细胞结构上看,原生动物的单细胞相似于多细胞动物身体中的一个细胞。
从机能上看,原生动物的这个细胞又是一个完整的有机体。
它没有高等动物那样的器官、系统,而是由细胞分化出不同的部分来完成各种机能。
如鞭毛或纤毛完成运动的机能,胞口,胞咽,摄取食物形成食物泡进行消化等。
原生动物的身体微小,分布很广,生活在淡水、海水以及潮湿的土壤中。
二、鞭毛纲
(一)代表动物——眼虫眼虫体呈绿色,梭形,前端钝圆,后端尖。
在虫体中部稍后有一个大而圆的核,生活时是透明的。
体表覆以具弹性的、带斜纹的表膜。
经电子显微镜研
究,表膜就是质膜。
表膜是由许多螺旋状的条纹联结而成,沟Array与嵴是表膜条纹的重要结构。
表膜覆盖整个体表、胞咽、储蓄
泡、鞭毛等,使眼虫保持一定形状,又能作收缩变形运动。
体前端有一胞口,向后连一膨大的储蓄泡,从胞口中伸出
一条鞭毛,鞭毛是能动的细胞表面的突起。
基体对虫体分裂起
着中心粒的作用。
从一个基体连一细丝至核,这表明鞭毛受核
的控制。
鞭毛的结构,最外为细胞膜,其内由纵行排列的微管组成。
周围有9对联合的微管(双联体),中央有2个微管。
每个双联
体上有2个短臂,对着下一个双联体。
在双联体之间又有具弹
性的连丝。
微管由微管蛋白组成,微管上的臂是由动力蛋白组
成,具有ATP酶的活性。
一般认为臂能使微管滑动,臂上的
ATP酶分解ATP提供能量。
眼虫借鞭毛的摆动进行运动。
眼虫在运动中有趋光性,这是因为在鞭毛基部紧贴着储蓄
泡有一红色眼点,靠近眼点近鞭毛基部有一膨大部分,能接受
光线,称光感受器。
眼点呈浅杯状,光线只能从杯的开口面射到光感受器上,因此,眼虫必须随时调整运动方向,趋向适宜的光线。
眼点和光感受器普遍存在于绿色鞭毛虫,这与它们进行光合作用的营养方式有关。
在眼虫的细胞质内有叶绿体,在叶绿体内含有叶绿素。
眼虫营养方式主要为光合营养,可以形成一些半透明的副淀粉粒储存在细胞质中。
副淀粉粒与淀粉相似,但与碘作用不呈蓝紫色。
副淀粉粒是眼虫类特征之一,其形状大小也是其分类的依据。
在无光的条件下。
眼虫也可通过体表吸收溶解于水中的有机物质,这种营养方式称为渗透营养。
眼虫前端的胞口可以排出体内过多的水分。
在储蓄泡旁边有一个大的伸缩泡,它的主要功能是调节水分平衡,收集细胞质中过多的水分(其中也有溶解的代谢废物),排入储蓄泡,再经胞口排出体外。
眼虫需要不断供给游离氧及不断排出二氧化碳。
在有光的条件下,利用光合作用所放出
的氧。
在无光的条件下,通过体表吸收水中的氧,排出二氧化碳。
眼虫的生殖方法一般是纵二分裂,这也是鞭毛虫纲的特征之一。
先是核进行有丝分裂,
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基体复制为二,继之虫体开始从前端分裂,鞭毛脱去,同时由基体再长出新的鞭毛。
胞口也纵裂为二,然后断开成为2个个体。
在环境不良的条件下,眼虫体变圆,分泌一种胶质形成包囊。
包囊的代谢降低,可以生活很久,随风散布于各处。
当环境适合时,虫体破囊而出。
(二)鞭毛纲的主要特征一般以鞭毛为运动器。
鞭毛通常有1~4条或稍多。
营养方式:
有些种类体内有色素体能进行光合作用制造食物,这种营养方式称为光合营养(植物性营养),也称自养。
有的通过体表渗透吸收周围呈溶解状态的物质,称为渗透营养(腐生性营养)。
还有的吞食固体的食物颗粒或微小生物,称为吞噬营养(动物性营养)。
繁殖:
无性繁殖一般为纵二分裂,有性繁殖为配子结合或整个个体结合。
能形成包囊。
(三)鞭毛纲的重要类群
1.植鞭亚纲一般具有色素体,能行光合作用,自己制造食物;如无色素体,其结构也与相近的有色素体种类无大差别,这是因为它们在进化过程中失去了色素体。
自由生活在淡水或海水中。
种类很多,形状各异,眼虫即属于此亚纲。
有群体生活的,如盘藻、团藻。
在海水中生活的夜光虫,虫体直径有1mm左右,颜色发红。
如果这类动物繁殖过多,可以引起赤潮。
其他如沟腰鞭虫、裸甲腰鞭虫大量繁殖时也能引起赤潮。
小丽腰鞭虫产生一种神经毒素,能储存在甲壳类动物体内,对甲壳类动物无害,可使人或其他动物中毒。
还有不少淡水生活的鞭毛虫能使水污染,如钟罩虫、尾窝虫、合尾滴虫等。
但是大多数的植鞭毛虫是浮游生物的组成部分,是鱼类的自然饵料。
2.动鞭亚纲这类鞭毛虫无色素体,不能自己制造食物,其营养方式是异养的。
有不少寄生种类,对人和家畜有害,如利什曼原虫等。
利什曼原虫是一种很小的鞭毛虫,在我国流行的是杜氏利什曼原虫,它能引起黑热病,又名黑热病原虫。
其生活史有两个阶段,一个阶段寄生在人体(或狗),另一阶段寄生在白蛉体内。
黑热病主要靠白蛉传染。
当一个被感染白蛉叮人时,将原虫注入到人体,主要在人体内脏的巨噬细胞内发育,以巨噬细胞为营养,长大,不断地进行繁殖。
如此引起巨噬细胞的大量破坏和增生,使肝脾肿大,发高烧,贫血,以至死亡。
黑热病为我国五大寄生虫病之一。
锥虫多生活于脊椎动物的血液中,其形状与利什曼原虫基本相似。
锥虫广泛寄生于各种脊椎动物中。
寄生于人体的锥虫能侵入脑脊髓系统,使人发生昏睡病,故又名睡病虫,这种病只发现在非洲。
鳃隐鞭虫寄生于鱼鳃。
虫体形状似一柳叶,可将后鞭毛插入鳃表皮的细胞里,破坏鳃细胞,还可分泌毒素,使鳃的微血管发炎,影响血液循环,使鱼呼吸困难。
在本亚纲中还有两类鞭毛虫,鞭毛的数目较多,一般在3条以上,大多数是寄生的。
一类是多鞭毛虫,不仅鞭毛数目多,而且核的数目也多;另一类是超鞭毛虫,鞭毛数目特多,而核只有一个。
前者有的寄生在人体,后者全部生活在昆虫肠内。
如披发虫,生活在白蚁肠中,与白蚁为共生关系。
白蚁以木质纤维为食物,但是消化纤维素是靠这些鞭毛虫的作用。
三、肉足纲
(一)代表动物——大变形虫大变形虫是变形虫中最大的一种,直径约200μm~600μm。
体表为一层极薄的质膜。
在质膜之下为一层无颗粒、均质透明的外质。
外质之内为内质,内质流动,具颗粒,其中有扁盘形的细胞核、伸缩泡、食物泡及处在不同消化程度的食物颗粒等。
内质又可再分为处在外层的凝胶质和在内部呈液态溶胶质。
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变形虫在运动时,由体表任何部位都可形成临时性的细胞质突起,称为伪足,它是变形虫的临时运动器。
伪足形成时,外质向外凸出呈指状,内质流入其中,即溶胶质向运动的方向流动,流动到临时的突起前端后,又向外分开,接着又变为凝胶质,同时后边的凝胶质又转变为溶胶质,不断地向前流动,这样虫体不断向伪足伸出的方向移动。
伪足不仅是运动器,也有摄食的作用。
变形虫主要以单胞藻类、小的原生动物为食。
当变形虫碰到食物时,即伸出伪足进行包围(吞噬作用),随着食物也带进一些水分,形成食物泡,与质膜脱离,进入内质中,随着内质流动。
食物泡和溶酶体融合,由溶酶体所含的各种水解酶消化食物,整个消化过程在食物泡内进行。
已消化的食物进入细胞质中;不能消化的物质,随着变形虫的前进,则相对地留于后端,通过质膜排出体外,这种现象称为排遗。
变形虫除了能吞噬固体食物外,Array还能摄取一些液体物质,称为胞饮作
用。
即一些分子(一般是大分子化合
物)或离子吸附到质膜表面,使膜发
生反应,凹陷下去形成管道,然后在
管道内端断下来形成一些液泡,移到
细胞质中,与溶酶体结合形成多泡小
体,经消化后营养物质进入细胞质中。
胞饮作用必须有某些物质诱导才能发
生。
在纯水、糖类溶液中不发生胞饮
作用,如加蛋白质、氨基酸或某些盐类就发生胞饮作用。
在内质中可见一泡状结构的伸缩泡,有节律地膨大、收缩,排出体内过多水分(其中也有代谢废物),以调节水分平衡。
由于变形虫的细胞质是高渗性的,因此淡水通过质膜的渗透作用不断地进入体内,同时随着摄食也带进一些水分。
海水中的变形虫一般无伸缩泡,因为它们生活在与细胞质等渗的海水中,如把它们放在淡水中,它们能形成伸缩泡。
如果用实验抑制伸缩泡的活性,则变形虫膨胀、最后破裂死亡。
可见伸缩泡对凋节水分平衡的重要作用。
变形虫呼吸作用所需O2和排出CO2主要通过体表进行。
变形虫进行二分裂繁殖,是典型的有丝分裂。
在一般条件下,变形虫约需3天达到再分裂的大小。
某些变形虫(但不是大变形虫)在不良环境下能形成包囊。
伪足缩回,分泌一囊壳,在包囊内虫体也可进行分裂繁殖,并在适宜的条件下从包囊中出来进行正常生活。
(二)肉足纲的主要特征以伪足为运动器,伪足有运动和摄食的机能。
根据伪足形态结构的不同,可分为:
①叶状伪足,如变形虫、表壳虫;②丝状伪足,如鳞壳虫;③根状伪足,如有孔虫;④轴伪足,如太阳虫、放射虫。
体表无坚韧的表膜,仅有极薄的细胞质膜。
细胞常分化为明显的外质与内质,内质包括凝胶质和溶胶质。
虫体有的为裸露的,有的种类具石灰质或几丁质的外壳,或有矽质的骨骼。
二分裂繁殖,有的具有性生殖,形成包囊者极为普遍。
生活于淡水、海水,也有寄生的。
(三)肉足纲的重要类群
1.根足亚纲伪足为叶状、指状、丝状或根状。
大变形虫即属于本亚纲。
痢疾内变形虫:
也叫溶组织阿米巴,寄生在人的肠道里,能溶解肠壁组织引起痢疾。
痢疾内变形虫的形态,
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按其生活过程可分为三型:
大滋养体、小滋养体和包囊。
所谓滋养体,一般指原生动物摄取营养阶段,能活动、摄取养料、生长和繁殖,是寄生原虫的寄生阶段。
痢疾内变形虫的大小滋养体结构基本上相同,不同的是大滋养体个大,运动较活泼,能分泌蛋白分解酶,溶解肠壁组织。
而小滋养体,个小,约7um~15um,伪足短,运动较迟缓,寄生于肠腔,不侵蚀肠壁,以细菌和霉菌为食物。
包囊指原生动物不摄取养料阶段,周围有囊壁包围,富有抵抗不良环境的能力。
包囊经过2次分裂,形成2个核→4个核。
4个核的包囊是感染阶段。
当人误食包囊后,经过食道、胃,很少有变化,到小肠的下段,囊壁受肠液的消化,变得很薄,囊内的变形虫破壳而出,每个核各据一部分胞质形成4个小滋养体。
小滋养体在肠腔中以细菌及肠腔中的碎屑为食物,行分裂繁殖。
过一时期,小滋养体可形成包囊,随粪便排出体外,又可感染新寄主。
当寄主身体抵抗力降低时(如感冒或其他疾病),小滋养体就可变成大滋养体,分泌溶组织酶(蛋白质水解酶),溶解肠粘膜上皮,侵入粘膜下层,溶解组织、吞食红血细胞,不断地增殖,破坏肠壁。
由于肠壁被破坏,血管也被破坏,所以有出血现象。
因此在病人的大便中常是血多脓少。
大滋养体,一般不直接形成包囊,可以在肠腔中形成小滋养体,也可以随粪便排出。
此外,还有的种类在其质膜外覆以保护性的外壳,如表壳虫、砂壳虫、有孔虫、足衣虫。
2.辐足亚纲具有轴伪足,一般体呈球形,多营漂浮生活,生活在淡水或海水中。
常见的如太阳虫、放射虫。
太阳虫多生活在淡水中,细胞质呈泡沫状态,伪足由球形身体周围伸出,伪足较长,内有轴丝,这些结构都有利于增加虫体浮力,适于漂浮生活。
为鱼的自然饵料。
放射虫一般具矽质骨骼,身体呈放射状,具几丁质中央囊,在囊内有一或多个细胞核,在外质中有很多泡,增加虫体浮力,适于漂浮生活。
如等辐骨虫。
放射虫也是古老的动物类群,当虫体死亡后其骨骼沉于海底,也能形成海底沉积。
其作用与意义和有孔虫类相似。
四、孢子纲
(一)代表动物――间日疟原虫疟原虫能引起疟疾,这种病发作时一般多发冷发热,而且是在一定间隔时间内发作,有些地方叫“打摆子”,是我国五大寄生虫病之一。
寄生在人体的疟原虫主要有4种:
间日疟原虫、三日疟原虫、恶性疟原虫和卵形疟原虫。
疟原虫遍及全世界。
在我国以间日疟和恶性疟为最常见;卵形疟在我国极少发生。
4种疟原虫的生活史基本相同。
间日疟原虫有2个寄主:
人和按蚊。
生活史复杂,有世代交替现象。
无性世代在人体内,有性世代在某些雌按蚊体内,借某些按蚊传播。
当被感染的雌按蚊叮人时,其唾液中疟原虫的长梭形子孢子,随唾液进入人体,随着血流先到肝脏,侵入肝细胞内,以胞口摄取肝细胞质为营养(这时称滋养体),逐渐增大,成熟后通过复分裂进行裂体生殖。
即核首先分裂成很多个,称为裂殖体,裂殖体也以胞口摄取肝细胞质为营养,然后细胞质随着核而分裂,包在每个核的外边,形成很多小个体,称裂殖子或潜隐体。
当裂殖子成熟后,破坏肝细胞而出,才能侵入红血细胞。
因此把疟原虫侵入红血细胞以前,在肝细胞里发育的时期称为红血细胞前期(即病理上的潜伏期)。
在此期中一般抗疟药对疟原虫没有什么作用。
此期在间日疟一般为8~9天,恶性疟原虫需6~7天。
裂殖子成熟后,胀破肝细胞,散发在体液和血液中,一部分裂殖子可被吞噬细胞吞噬,一部分入红血细胞,开始红血细胞内期的发育。
一些学者认为,还有一部分又继续侵入其他
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肝细胞,进行红血细胞外期发育。
红血细胞外期:
由于此时在红血细胞内已有疟原虫,因此相应地称为红血细胞外期。
用抗疟药物治疗,红血细胞内疟原虫虽被消灭,但外期的疟原虫并没有被消灭,当它们在肝细胞内行裂体生殖所产生的裂殖子出来以后,侵入红血细胞可使疟疾复发,因此外期的存在是疟疾复发的根源。
红血细胞内期:
由红血细胞前期所产生的裂殖子,侵入红血细胞,体积渐渐长大,当中有一空泡,核偏在一边很像一个带印的戒指,所以称为环状体(或环状滋养体)。
在几小时内环状体增大,细胞质变得活跃像变形虫一样向各方面伸出伪足,称阿米巴样体或大滋养体。
此时疟原虫摄取红血细胞内的血红蛋白为养料,其不能利用的分解产物(正铁血红素)成为色素颗粒,积于细胞质内,称为疟色素(在肝细胞中的疟原虫无疟色素)。
成熟的滋养体几乎占满了红血细胞,由此再进一步发育,形成裂殖体,裂殖体成熟后,形成很多个裂殖子,红血细胞破裂,裂殖子散到血浆中,又各自侵入其他的红血细胞,重复进行裂体生殖。
这个周期所需要的时间在各种疟原虫不同。
这也是疟疾发作所需间隔的时间,即裂殖子进入红血细胞在其中发育的时间里疟疾不发作。
当新形成的裂殖子从红血细胞出来时,由于大量的红血细胞被破坏,同时裂殖子及其代谢产物也放出来,以致表现出发冷发热等症状。
(二)孢子纲的主要特征
孢子纲的动物都是营寄生生活的,无运动器,或只在生活史的一定阶段以鞭毛或伪足为运动器,这可说明孢子虫与鞭毛虫和肉足虫的亲缘关系。
孢子纲动物很多具有顶复合器结构,顶复合器包括类锥体、极环、棒状体、微线体等结构。
营养方式为异养。
生活史复杂,有无性世代与有性世代的两个世代的交替,这2个世代多数在2个寄主体内进行,无性世代在脊椎动物的体内,有性世代在无脊椎动物体内进行。
也有些种类在同一寄主体内进行。
无性生殖是裂体生殖。
有性生殖是配子生殖,其后为无性的孢子生殖。
(三)孢子纲的重要类群
球虫:
这类孢子虫多寄生于脊椎动物消化器官的细胞内。
生活史与疟原虫的基本相同,不同的是,它只寄生在一个寄主体内,卵囊必须在寄主体外进行发育。
孢子有厚壁,主要寄生于羊、兔、鸡、鱼等动物体内,如兔球虫。
寄生在肝胆管上皮细胞的为兔肝艾美球虫,寄生在兔肠上皮细胞的有穿孔艾美球虫等。
血孢子虫:
在其生活史中经过两个寄主。
裂体生殖时期寄生在脊椎动物或人体内(血液中或血细胞中),配子生殖和孢子生殖是在吸血的节肢动物(蚊或蜱体内。
由于其整个生活史在寄主体内进行,所以孢子无壳,如疟原虫。
在我国巴贝斯焦虫和泰勒焦虫对家畜均有危害,可引起家畜患焦虫病。
焦虫有许多种,不同的家畜各有其一定的焦虫致病,彼此互不感染。
粘孢子虫:
大部分寄生在鱼类,极少数寄生于两栖、爬虫。
种类很多,如碘孢虫。
五、纤毛纲
(一)代表动物——大草履虫生活在淡水中、一般池沼、小河中都可采到。
草履虫全身长满了纵行排列的纤毛。
从体之前端开始有一道沟斜着伸向身体中部,在沟之后端有口,所以称为口沟。
游泳时,全身的纤毛有节奏地摆动,由于口沟的存在和该处的纤毛较长,摆动有力,所以使虫体旋转向前进。
虫体的表面为表膜,其内的细胞质分化为内质与外质。
在电子显微镜下,表膜由3层膜组成,最外面一层膜在体表和纤毛上面是连续的。
最里面一层和中间一层膜形成表膜泡的镶
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