第三章 原生动物（ Protozoa） 原生动物是已知的最原始、最简单的动物，为单细胞生物。其中既有明显属于植物界的 团藻、盘藻等绿藻，又有属于动物界的草履虫、变形虫等，还有介于植物和动物之间的眼虫 等。 第一节 原生动物门的主要特征 一 . 原生动物是最原始的单细胞动物 1. 原生动物是由一个细胞组成，故称单细胞动物。原生动物的细胞与其它动物体内细胞的 异同在于： z 相同处：在结构上都是由细胞膜、细胞质和细胞核组成。 z 不同处：在生理上，原生动物是一个独立的、完整的、具有一切生命特性的有机体， 具有一般动物所表现的各种生活机能，如运动、消化、排泄、生殖、感应 等。 所以，原生动物虽然是单个细胞组成，但不同于高等动物体内的细胞，而和整个高等 动物体相当，是一个有独立生活的有机体。作为一个动物来说，它是最简单、最原始的， 而作为一个细胞来说，它又是最复杂的。 2. 原生动物除单个细胞的个体外，也有由多个个体聚合形成的群体。 群体虽然是多个细胞，但与多细胞动物有区别，在于细胞分化程度不同，多细胞动 物的细胞分化为组织、器官、系统协调活动；而原生动物的群体没有细胞的分化，或只 有生殖细胞和体细胞的分化，体细胞没有进一步分化，群体内的各个体细胞具有相对独 立性。 二 . 大小、形态及习性 一般都很微小，肉眼不易见到，最小的种类仅 2—3 微米，如利什曼原虫（在一个 所寄生的细胞内可以找到 200 个）。形态多种多样。分布广泛，海洋、河流、湖泊、积 水、潮湿的土壤等都有分布；还有一部分寄生生活，某些种类对人类健康和经济动物的 养殖可造成极大危害。 3. 营养方式 原生动物有三种营养方式： z 植物性营养：在阳光下能将无机物合成有机物。如：鞭毛虫中具有色素体的种类。 z 动物性营养：他们不能自己制造食物，靠吞食其它的生物或有机碎片为食。如： 变形虫、草履虫。 z 渗透性营养：借体表的渗透作用，摄取周围的有机物质。 4．呼吸和排泄 通过细胞膜的参透作用进行。有伸缩泡的种类，伸缩泡除调节水分外，也有一定程 度的排泄作用。 5．感应性 原生动物是一个独立完整的有机体，对外界环境的变化能产生一定的反应，这种特 性称感应性。感应性能帮助原生动物找寻食物和逃避敌害。 6．生殖方式 有无性生殖和有性生殖两种类型： z 无性生殖：有二分法、出芽法和裂体生殖法。 z 有性生殖：有配子生殖和接合生殖法。 7. 可形成包囊 大多在遇到不良环境时，体表的细胞器如：纤毛、鞭毛、伪足缩入体内或消失，外 被厚壳，形成圆球形包囊，即可以渡过恶劣环境，又容易被风或其它动物带至远处。包 囊是原生动物对不良环境的一种适应，一旦环境适宜，胞壳破裂，又恢复原来的生活状 态。 第一节 原生动物的分类 一 . 鞭毛纲（ Mastigophora） 具有鞭毛。一般鞭毛数目很少，大多 1—4 根。主要起运动作用，此外还有感觉和 辅助捕食的功能。 （一）下面以眼虫（Euglena ） 为例说明鞭毛纲的特点： 1. 习性： 生活在有机质丰富的水沟、沼泽或缓流中，温暖季节大量繁殖，常使水 呈绿色。 2. 形态结构：如图示。 绿色，前端钝圆，后端尖削，中央有大的胞核。体表为弹 性带斜纹的表膜（此为眼虫科的特征，其条纹的多少是种的分类特征之一） 。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。储蓄泡旁边 有伸缩泡。在细胞质内有许多颗粒状透明的副淀粉粒，它与淀粉相似，是糖类 的一种，但遇碘不变蓝。细胞质内含大量卵圆形叶绿体，含有叶绿素，能进行 光合作用。 3. 营养方式、呼吸、排泄方式及生殖方式 营养方式：可以进行植物性营养、动物性营养和渗透性营养 呼吸和渗透：靠体表渗透。伸缩泡也有一定的排泄作用。 生殖方式：一般为纵二分裂。 （二）鞭毛纲的重要种类 已知约 2000 种，分为两个亚纲：植鞭亚纲和动鞭亚纲 1． 植鞭亚纲（Phytomastighina ） 大多具色素体，能光合作用；若无色素体，其结构也与相近的有色素体种类无 大的差别。自由生活在淡水和海水中。眼虫属于此亚纲。有些种类能形成群体，如： 盘藻（Gonium ）：由 4 或 16 个细胞平面排列，如盘状。 实球藻：16 个细胞（也可 8 或 22 个）组成实心球状。 空球藻：由 16 或 32 个细胞组成。 团藻（Volvar ） ：由成千上万个细胞排成空心球形，各个体间有原生质桥相连，每 个体有 2 根鞭毛。群体有营养个体与生殖个体的分化。 z 讨论说明：从盘藻到团藻，反映了群体由低级向高级进化的过程，发展趋势是 组成群体的细胞数目由少到多；细胞由没分化到有分化。故此，常以团藻作为单细 胞与多细胞动物之间的一个过渡形态的例子；团藻对研究多细胞动物的起源问题有 重要意义。 z 经济意义：(1) 是浮游生物的组成部分，是鱼类的自然诱饵。 （ 2）引起赤潮。生活在海水中的腰鞭毛虫，如夜光虫（Noctiluca ）、 沟腰鞭虫（Gonyaulax）等，如果大量繁殖，引起海水变色，称为赤潮。会导致水 中缺氧；生物残骸分解，发出H 2 S杀死其它生物；引起赤潮的生物，在代谢中产 生有毒物质，如二甲胺，通过鱼、虾被人食用，引起中毒。 2. 动鞭亚纲（Zoomastigina ） 这类鞭毛虫无色素体，不能自己制造食物，营养方式为异养。有不少寄生种类 对人和经济动物有害，如利什曼原虫、锥虫、阴道毛滴虫、鳃隐鞭虫。 现分述如下： （1 ）利什曼原虫（Leishmania） 在我国流行的是杜氏利什曼原虫（L. donovani ），能引起黑热病，故又称为黑 热病原虫。 生活史有 2 个阶段：人体（或狗）的内脏巨噬细胞内；白蛉子的消化道内。 说明：在白蛉子的消化道内的利什曼原虫，此期，体梭形（长 15— 25μ m），有鞭毛， 称为鞭毛体。在人体（或狗）的内脏巨噬细胞内时，鞭毛消失，体呈圆形或椭圆形小体（ 2 —3 μ m），称为无鞭毛体。繁殖方法为二分裂法。 危害：主要流行于长江以北广大地区，曾是我国主要的流行病之一。主要病症表现为发 热、肝脾肿大、贫血，死亡率达 90%以上。 （2 ）锥虫（ Trypanosoma） 多寄生于脊椎动物血液中。寄生于人体的，如冈比锥虫，可侵入人的脑、脊髓血液中， 使人得睡眠症，主要分布于非洲。寄生于牛、马的伊氏锥虫可引起苏拉病（水肿、消瘦）。 均由吸血昆虫传播。 （3 ）鳃隐鞭虫： 寄生于淡水鱼的鳃及皮肤，破坏组织影响血液循环、呼吸困难导致死亡。 二 . 肉足纲（ Sarcodina） 有伪足（运动和摄食功能）；细胞质常分化为外质和内质；有的种类具石灰质或几丁质 的外壳或有硅质的骨骼；二分裂法繁殖。 （一）下面以大变形虫（Amoeba proteus Panas） 为例说明肉足纲的特征： 1. 习性：为淡水常见种类，生活在不太流动的浅水中，可在浸没的植物或其它物体的粘性 沉渣中找到。 2. 形态结构：如图示。是变形虫中最大的一种，直径 200—600 μ m，结构简单。最主要的 特征之一是：随原生质的流动，体形经常变化，运动靠体表临时形成的原生质突 起，此突起成为伪足。 变形运动的机制：由学生自己查找资料。 3. 营养、呼吸、排泄及生殖方式： 营养方式： 动物性营养、渗透性营养。 呼吸和排泄：体表渗透；伸缩泡具有一定的排泄作用。 生殖方式： 为无性生殖，一般为二分裂，是典型的有丝分裂。 （二）肉足纲的重要种类 根据伪足形态的不同分为二亚纲：根足亚纲、辐足亚纲。 1. 根足亚纲（Rhizopoda ） 伪足为叶状、指状、丝状或根状，伪足内无轴丝。变形虫即属于本纲，除自由生活 外还有寄生于人体内的。 （1 ）痢疾内变形虫（Entamoeba histolytica ） 也称溶组织阿米巴，寄生在人的肠道里，能溶解肠壁组织引起痢疾。 生活史分为两个阶段： z 滋养体：指摄取营养阶段，能活动、取食、生长和繁殖，是寄生阶段。分为大、小 滋养体，两者结构基本相同，不同之处在于：大滋养体约 12—40 μ m，寄生在宿主 肠壁组织中，以红细胞为食，能分泌蛋白分解酶，溶解肠壁组织，不形成包囊；小 滋养体 7—15μ m，寄生在肠腔内，以细菌碎屑为食，不侵蚀肠壁，可形成包囊。 z 包囊： 不摄取养料阶段，是感染阶段。包囊新形成时为一核，经二次分裂成四核， 此为包囊感染阶段。 说明： 当人误食染有 4 核包囊的食物后，在小肠下端囊壁受肠液消化而破裂，里面滋 养体放出，经分裂行成 4 个小滋养体。当寄主健康状况较好时，小滋养体形成包囊， 随粪便排除，可感染新寄主。80% 的人感染后不出现症状（每人可排包囊 800 万， 对周围人危害很大）。若寄主身体抵抗力降低时，小滋养体可发育成大滋养体，引 起痢疾。大滋养体可形成小滋养体，也可直接随粪便排出。包囊对外界抵抗力强， 但不耐干旱，消灭包囊来源和防止包囊进入体内是预防本病的根本。 （2 ） 其它常见种类 有的种类在质膜外覆有保护性外壳，如表壳虫（Arcella ）、砂壳虫（Difflugia ）。 2. 辐足亚纲（Actionopoda ） 伪足针状，其中有轴丝。多在淡水和海水中漂浮生活，常见太阳虫（Actinophrys ）。 三 . 孢子纲（ Sporozoa） 都是寄生生活，且多为细胞内寄生；无运动器（有些种类在生活史某一时期能变形运 动或有鞭毛，但只能说明其在系统发生上与鞭毛虫和肉足虫有密切关系）；渗透性营养；生 活史复杂，有无性世代和有性世代交替，分为 3 个时期——裂体生殖期、配子生殖期和孢子 生殖期。 （一）下面以间日虐原虫（Plasmodium vivax Grassi & Feletti） 为例说明孢子纲的特征： 虐原虫能引起疟疾，也叫“打摆子”，能寄生于人体的有四种，即：间日虐原虫、 恶性虐原虫、卵形虐原虫。全世界分布，根据五十年代估计，当时世界 25 亿人口中，有患 者 2 亿 5 千万，每年 250 万人死亡。 现以间日虐原虫为例说明生活史： 寄主两个： 人 （肝细胞、红细胞，为无性世代） 按蚊（消化道，为有性世代） 分布及危害： 遍及全世界，在我国主要流行区在长江以南，以海南、台湾等地最严重。除临 床的疾病发作外，能大量破坏红细胞，造成贫血，使肝脾肿大。恶性虐原虫可造成以昏睡为 症状的脑型疟，脑血管里充满了含有虐原虫的红细胞，如不及时处理，病人 1— 3 天死亡。 （二）孢子纲的重要类群 1. 球虫： 寄主只有一个，寄生于脊椎动物（羊、兔、鸡鱼等）的上皮细胞内。 2. 血孢子虫： 寄主两个，脊椎动物的血液和吸血节肢动物（蚊、蜱）。虐原虫属于此类。 3. 粘孢子虫： 寄主大多为鱼类。 四 . 纤毛纲（ Ciliata） 以纤毛为运动器；细胞核和细胞质高度分化，细胞核分为大核（1 个，为营养核）和小 核（ 1 个以上，为生殖核），细胞质分化为细胞器（如，胞口、胞咽、胞肛、刺丝泡等） ；生 殖方式有横分裂（无性生殖）和接合生殖（有性生殖）。 （一）下面以大草履虫虫（Parameccium caudatum ehrenberg ） 为例说明纤毛纲的特征： 1. 生活习性：生活于富有有机质的水环境中。 2. 形态结构： 前端钝圆，后端略尖， 150— 200μ m。全身长满纤毛，从体前端开始一道沟 斜伸想体中部，在沟之后有口沟。由于口沟的存在和该处纤毛较长，摆动有力。所以虫 体旋转向前运动。取食器复杂，口沟后为胞口，下连漏斗形胞咽，有纤毛构成的波动膜 摆动引起水流，落入胞咽下端形成小泡，小泡落入细胞质为事物泡。事物泡形成后在体 内按固定路线流动，在流动中溶酶体融入其中，进行细胞内消化。未消化的残渣经胞肛 排出。两个伸缩泡借伸缩作用可将体内多余的水分及少量废物通过固定小孔排出体外。 刺丝泡受刺激时嫩放出刺丝，有防御功能。 （二）其它常见纤毛纲种类 第三节 原生动物与人类的关系 原生动物不仅对了解动物演化很重要，而且和人类的关系也密切： z 不少种类是人及经济动物的寄生虫。 z 有些种类能污染水源，造成赤潮。 z 浮游种类可作为水产经济动物的诱饵，又可形成石油。 z 在环境保护中可作为指示生物。 z 在生物防治中能用来使害虫致病。 z 用于研究生物学基础理论。 第四节 原生动物的系统发展 由非细胞形态的生活物质发展为有细胞结构的原始生物。由原始生物进化发展，分化出 原始的动物和植物。进而发展成现代的行行色色的原生动物。 在原生动物中，哪个纲最原始？ z 纤毛纲：结构复杂，有异形核。不可能是原始种类。 z 孢子纲：是寄生种类，也不可能是原始种类。 z 肉足纲：曾有人认为肉足纲身体无定形，构造简单，它是最原始的。但是它在营养方式 上，必须吞噬其他原生动物或植物，所以不可能是最原始的原生动物。 z 鞭毛纲：有人认为，绿色鞭毛虫最原始，因为具有叶绿体，能直接利用无机物制造食物。 但叶绿体的构造和成分极为复杂，原始的生物不可能具有这样复杂的结构。目前的观点 是，最早出现的是无色渗透性营养的鞭毛虫，称“原始鞭毛虫”，有此产生现代的鞭毛 虫和其他原生动物。 4 个纲的演化关系： 现代鞭毛虫 肉足纲（ 如有孔虫的配子具鞭毛，说明祖先具鞭毛；变形鞭毛虫有鞭毛 和伪足，说明两者之间关系密切） 原始鞭毛虫 孢子纲（ 如疟原虫配子具鞭毛，说明来源鞭毛纲；粘孢子虫的营养体为 变形体，说明其来源于肉足纲） 纤毛纲 （ 纤毛构造与鞭毛相同 ） 本章 原生动物是动物中最原始类群，有单细胞个体，也有群体。细胞分化出能完成不同生 理功能的胞器，如伸缩泡、胞口、胞咽、鞭毛等。有植物性营养、动物性营养和渗透性营养 方式。以鞭毛、纤毛、肉足、为运动器进行运动。排泄和呼吸主要靠渗透作用完成；生殖分 为无性生殖和有性生殖方式。主要类群有鞭毛纲、肉足纲、孢子虫纲、纤毛纲。要求掌握代 表动物和一些与人类关系密切的种类。 小结