原生生物界
基本簡介
原生生物界(Protista),真核生物域(Eukaryota)中的一界,身體大多由單個細胞構成,生活在淡水、海水及潮濕的土壤中。
真核生物除動物、植物、真菌三界之外統稱原生生物,為並系群。是真核生物中結構最低等、最簡單、最原始的類群。原生生物界大致包括部分藻類、原生動物類、原生菌類。
原生生物界是由原核生物發展而來的真核生物,包括一切單細胞的和群體的單細胞生物。原生生物大部分是單細胞生物,它們的細胞內具有細胞核和有膜的細胞器。原生生物的種類五花八門,比原核生物更大、更複雜。有些原生生物可以藉助光合作用製造養分。因而有些生物學家把所有藻類都歸到這一界中,儘管一些藻類是多細胞生物。原生生物界至少包含5萬種的生物。
原生生物界介於動物、植物之間,既具有動物的特徵,也具有植物的特徵。 某些真核原生生物像植物,如矽藻diatom;某些像動物,如變形蟲amoeba、纖毛蟲ciliate;某些既像植物又像動物,如眼蟲euglena。這些同時具有植物、動物或真菌特徵的生物正說明生物在低級階段是沒有清楚界限的。
在原生生物界中,原生動物(單細胞動物)是動物界是最原始、最低等的動物。早期藻類是植物的祖先,早期的原生動物是動物的祖先。
內容擴展
五界系統中,將單細胞的真核生物歸在原生生物界(KingdomProtista)。生物學家在1970年代和1980年代又擴充了原生生物界的界限,而包含了原本在五界中屬於植物界和菌物界的多細胞生物,此種分類轉移是基於細胞構造和生活史的比較而得的。例如由證據指出,多細胞的海藻比較接近單細胞藻類,而比較不接近植物。此種膨脹的分類法中,使原生生物界包含了類似植物的藻類、類似菌類的原生菌類和類似動物的原生動物類。因為「protist」一字意謂着單細胞型式,有些學者認為既然已擴張此界的界限,而建議改名為「KingdomProtoctista」。不管名稱如何,意即將所有不適合歸入植物、菌類或動物的真核生物皆放在此界中。
生物特徵
原生生物是簡單的真核生物,多為單細胞生物,亦有部份是多細胞的,但不具組織分化。這個界別是真核生物中最低等的。
製造養分的方式,有的跟真菌一樣,吸收外間的營養;有的能行光合作用,亦能捕食,例如裸藻。
所有原生生物都生存於水中。[2]
生物分布
凡是有水的地方就有原生生物,他們都很微小,需用顯微鏡觀察,是重要的浮游生物(plankton),在湖泊或池塘邊緣的靜止水面含量特別豐富,也有些底棲在海洋或淡水域。這些能行光合作用的浮游原生生物成為其他原生生物的食物來源。在潮濕的土壤、葉片上或陸地上也有他們的蹤跡,也有一些是共生的,也有一些是會引起致命疾病的寄生原生生物。
生物列舉
常見的原生生物包括纖毛蟲(ciliates)、變形蟲、瘧原蟲、粘菌、浮游生物、海藻,也有光自營的單細胞遊動微生物,如眼蟲等。
硅藻的玻璃質外殼
原生生物界包括大部分藻類及原生動物。藻類是能利用光能進行光合作用、獨立生活的一類自養"植物",但它並非直正的植物,因為藻類沒有根、莖、葉的分化。大多數藻數生活在水中,它們的結構非常簡單,體形差異卻很大。如生活在海洋中的硅藻非常小,而海帶卻很大,可以長達4米。
硅藻(右圖)是單細胞藻類,每個細胞有一個起保護作用的由純硅石(玻璃)構成的外殼。其形狀就由硅殼所決定。硅藻有上百種不同的形狀。
硅藻的玻璃質外殼具有外種用途。比如說用於牙膏中的磨料,還可用作反射性路標的塗料,或用於游泳池的過濾器。
黏菌,雖然名字叫黏菌,但它們通常被歸類到原生生物界,而不是真菌界。黏菌細胞平時單獨生活,只有在繁殖的時候才會聚集起來,形成多細胞的個體。
像動物一樣的原生生物,它們會四處移動尋找食物。右圖的纖毛蟲以擺動無數細小的纖毛來移動身體。有些原生動物會利用長長的鞭毛,或以改變身體形狀的方式來移動。
許多海床上都覆蓋着一層厚厚的軟泥,它是由無數放射蟲的微小硅酸外殼組成。放射蟲是一種原生生物,右圖是它的骨骼在電子顯微鏡下的模樣。其中殼的外層已被打開了一個口,以便能清楚的看見內部。活的放射蟲具有線狀偽足,能從殼內伸到外面尋找食物。
放射蟲(右圖)呈球形,放射狀的伸出多數絲形偽足,故而名為放射蟲。它們多產於熱帶海洋中,為浮游生物的重要組成部分。
我國古代有一種用以盛酒或裝糧食的圓形壺叫鍾,而鐘形蟲的外形恰恰十分酷似鍾,這也許就是它得名的原因吧。
草履蟲每一個細胞就是一隻獨立的個體,它具有運動、呼吸、排泄、生殖等一切生命功能。
人們常見到的草履蟲(右圖)形狀像只倒置的草鞋,全身長滿纖毛,有一條口溝斜向身體的中部,溝底有一個胞口,該處的纖毛又密又長,擺動有力,當草履蟲遊動時,全身的纖毛有節奏地擺動,使蟲體呈螺旋形路線前進。海帶雖然由許多細胞構成,但每個細胞卻又各自為政——都是獨自吸收海水裡的礦物質為自己製造養料的。
生物鞭毛
大部分的原生生物在其生活史中某一階段具有鞭毛或纖毛,纖毛較鞭毛短且數目多,他們像船槳一樣有韻律的移動細胞。原核生物的鞭毛是與細胞表面相接觸(如細菌),而真核生物的鞭毛和纖毛則為細胞質的延伸,由微細管成束組成,外覆細胞膜,他們具有基本構造(9+2型的微細管排列)。
生物類群
幾乎所有的原生生物都進行有氧呼吸。他們的營養方式也是真核生物中變異最大的,有些為自營(autotrophs),有些為異營(heterotrophs),還有些為混合營養(mixotrophs)的,可行光合作用和異營(如眼蟲)。因此可用營養方式將原生生物分為三群:
類似植物的藻類(Photosynthetic(plant-like)protists:algae)一一含有葉綠體,行光自營營養方式。
類似菌類的原生菌類(absorptive(fungus-like)protists,無特別名稱)一一吞噬有機物或分泌酵素,分解並吸收有機分子的異營營養方式。
類似動物的原生動物類(ingestive(animallike)protists:protozoa)一一吞噬大食物而為異營的營養方式。
藻類
藻類包括好幾個相當不同的生物群,他們共同特點是具有光合作用的能力,而且保有在水中生長的原始習性,藻類異於植物之處,在於(1)單細胞藻類(unicellularalgae),其本身即可作為配子(gamete),(2)一些多細胞藻類(multicellularalgae),其配子囊(gametangium,產生配子的構造)和孢子囊(sporangiun,產生孢子的構造)為單細胞構造,(3)其餘的多細胞藻類,其配子囊為多細胞構造,但每個細胞都具有生殖能力,各產生一個配子。藻類主要生長在淡水、鹹水或半鹹水的水域中,或泥土中,下雨過後的水窪、花盆外側、牆上,或與菌類(如地衣)、植物(如滿江紅葉部空腔內的念珠藻)、動物共生。
目前已知的藻類種數約為23,000種,其分類主要依據:
.光合作用色素的種類,
.貯藏物的性質,
.細胞壁的成分,
.鞭毛的數目和位置,
.細胞內的細微構造。
依此可將藻類分為十門。
藻類(本段文包括原核生物界的藍綠藻)和人類有密切的關係,大氣中50%的氧是由藻類行光合作用放出的。而且藻類也和高等植物一樣,在生態系中扮演初級生產者(primaryproducer)的角色,尤其在水生生態系(aquaticecosystem)中,藻類為其他初級消費者(primaryconsumers)如魚、蝦等的主要食物來源。有些藻類可以食用(如藍綠藻的髮菜(Nostoc),褐藻的昆布(Laminaria)和群帶菜,紅藻的頭髮菜(Bangia)、紫菜(Porphora)、龍鬚菜(Gracilaria)和菩提藻(Grateloupia),有些大型海藻可以當飼料,有些褐藻可以當肥料。有些紅藻的細胞壁含有石灰質,會堆積為暗礁;硅藻的遺體也會堆積成為硅藻土。此外紅藻的細胞壁含有多醣類,可萃取而製成洋菜(agar);褐藻的細胞壁含有藻素(algin),可製成凝膠(gel)或安定劑。尚有些紅藻可用來配藥,有些褐藻還可用來提煉工業用的石油。近年來更有許多藻類被經由人工大量培養而成為健康食品,如綠藻的綠胞藻(Chlorella)和連營藻(Scenedesmus),藍綠藻的螺旋藻(Spirulina)等。
藻類亦給人類帶來困擾,當水域中某種營養鹽過高時,容易造成某種藻類過度繁殖,而產生藻華(bloom)或紅潮(redtide)現象。在這種優養(eutrophication)的狀況下,當藻類死亡時,細菌分解藻類後,水中會缺氧而最後使魚、蝦死亡。
藻類的形狀和大小,差異甚大:小者如單細胞的單胞藻(Chlamydomonassp.),長度僅5-25m左右;而大者如昆布(Laminaria),長可達數尺。另有些為群體、管狀、絲狀或薄膜狀。
藻類可以斷裂(fragmentation),或動孢子(planospore)或不可動孢子(aplanospore)行無性生殖。當環境惡劣時,可以同形配子(isogamy)、不同形配子(anisogamy)或精卵結合(oogamy)進行有性生殖。
藻類的生活史有三型:
.合子生活史(zygoticlifecycle)一生活史中的個體以配子體(單套)世代占優勢,只在合子短暫的時期具有雙套,並進行合子減數分裂(zygoticmeiosis),原始的藻類多行此種生活史,如單胞藻。
.配子生活史(gameticlifecycle)一生活史中的個體以孢子體(雙套)世代占優勢,只在配子短暫的時期具有單套,產生配子之前行減數分裂(gameticnmeiosis),此種生活史似動物,如硅藻。
.孢子生活史(sporiclifecycle)一生活史中孢子體和配子體交替出現,具明顯的世代交替,產生孢子時進行減數分裂(sporicmeiosis),藻類和植物多行此種生活史;其中有些藻類的孢子體和配子體同型(isomerphicalternationofgeneration),如石蓴,有些則不同型(heteromorphicalternationOfgeneration),如昆布。
原生菌類
原生菌類如黏菌(slimemolds)和水霉(watermolds),他們的外表特徵與菌物界的成員相似,且皆為異營,儲藏肝醣,細胞壁含纖維素與幾丁質(chitin),因此有些分類學家仍將黏菌與水霉歸在菌物界。但他們與菌物界的成員的關係並不密切,如他們有遊走細胞(swiwmingcells),具鞭毛;或行變形蟲運動,而與菌類不同;黏菌有吞噬作用,吞入固體食物,而菌類則分泌酵素,將食物分解而行吸收。此外,有些水霉會儲藏一種碳水化合物一mycolaminarin,此物質很像褐藻中的儲藏物質,但與菌類、植物、動物者不同。黏菌和水霉傳統上被視為菌類,但經由以上特徵,他們較適合歸在原生生物界。
黏菌又分為原生質體黏菌(plasmodialslimemolds)和細胞性黏菌(cellularslimemolds)。水霉又分為單鞭毛可動細胞(uniflagellatemotilecells)和雙鞭毛可動細胞(biflagellatemotilecells)。
原生動物
原生動物大都為可運動的掠食者或寄生者,可分為下列幾類:
.具鞭毛的原生動物(flagellatedProtozoans)一一如引起非洲昏睡病的錐體蟲類(trypanosomes)、感染人類生殖道的滴蟲類(trichomonads)。
.似阿米巴的原生動物(amoeboidProtozoans)一一藉偽足移動,如有殼或無殼的變形蟲(amoebas)、有孔蟲類(foraminiferans)、太陽蟲類(heliozoans)和放射蟲類(radiolarians)。
.孢子蟲類(sporozoans)一一能滑行或不能運動,如瘧原蟲屬(Plasmodium)會引起瘧疾。
.纖毛蟲類(ciliates)一一利用眾多的纖毛來運動和覓食,如草履蟲。
生物下層
原生生物界
├根足門(Amoebozoa)
├─葉足亞綱(Lobosia)
├──裸變總目(Gymnamoebidea)
├───變形目(Amoebida)
├───裂芡目(Schizopyrenida)
├───泥生目(Pelobiontida)
├──殼葉總目(Testacealobosidea)
├───表殼目(Arcellinida)
├───毛片目(Trichosida)
├─微膠絲亞綱(Acarpomyxia)
├──細膠絲目(Leptomyxida)
├──堅膠絲目(Stereomyxida)
├─混膠絲亞綱(Acrasia)
├──混膠絲目(Acrasida)
├─真膠絲亞綱(Eumycetozoia)
├──原星總目(Protosteliidea)
├───原星目(Protosteliida)
├──網星總目(Dictyosteliidea)
├───網星目(Dictyosteliida)
├──膠胚總目(Myxogastridea)
├───棘柱目(Echinosteliida)
├───無絲目(Liceida)
├───有絲目(Trichüda)
├───有鈣目(Stemonitida)
├───無鈣目(Physarida)
├─原質亞綱(Plasmodiophoria)
├──原質目(Plasmodiophorida)
├─絲足亞綱(Filosia)
├──無殼目(Aconchulinida)
├──網足目(Gromiida)
├─粒網亞綱(Granuloreticulosia)
├──無室目(Athalamida)
├──單室目(Monothalamida)
├─丸殼亞綱(Xenophyophorida)
├──無線目(Psamminida)
├──有線目(Stannomida)
├有孔蟲門
├─有孔蟲綱
├──網足蟲目(Allogromiida)
├──目(Carterinida)
├──紡錘蟲目(Fusulinida)
├──抱球蟲目(Globigerinida)
├──目(Involutinida)
├──目(Lagenida)
├──粟孔蟲目(Miliolid)
├──目(Robertinida)
├──輪蟲目(Rotaliida)
├──目(Silicoloculinida)
├──目(Spirillinida)
├──目(Textulariida)
├──目未定
├────科(Xenophyophorea)
├────科(Reticulomyxa)
├輻足蟲門
├─輻足蟲綱
├──等輻骨亞綱(Acantharia)
├───全射棘目(Holacanthida)
├───粘合棘目(Symphyacanthida)
├───松棘目(Chaunacanthida)
├───節棘目(Arthracanthida)
├───輻射目(Actineliida)
├──多囊亞綱(Polycystinia)
├───泡沫目(Spumellarida)
├───罩籠目(Nassellarida)
├──稀孔亞綱(Phaeodaria)
├───暗囊目(Phaeocystida)
├───暗球目(Phaeosphaerida)
├───暗瓮目(Phaeocalpida)
├───暗尺目(Phaeogromida)
├───暗貝目(Phaeoconchida)
├───暗樹目(Phaeodendrida)
├──太陽亞綱(Heliozoia)
├───結球目(Desmothoracida)
├───太陽蟲目(Actinophryida)
├───列足目(Taxopodida)
├───中陽目(Centrohelida)
├鞭毛蟲門(Sarcomastigophora)
├─植鞭毛綱(Phytomastigophorea)
├──隱滴蟲目(Cryptomonadida)
├──腰鞭目(Dinoflagellida)
├──金滴蟲目(Chrysomonadida)
├──異鞭目(Heterochlorida)
├──綠滴蟲目(Chloromonadida)
├──定鞭目(Prymnesiida)
├──團藻蟲目(Volvocida)
├──溪滴蟲目(Prasinomonadida)
├──硅鞭目(Silicoflagellida)
├─動鞭毛綱(Zoomastigophorea)
├──頜鞭目(Choanoflagellida)
├──動體目(Kinetoplastida)
├──原滴蟲目(Proteromonadida)
├──曲滴蟲目(Retortamonadida)
├──雙滴蟲目(Diplomonadida)
├──銳滴蟲目(Oxymonadida)
├──毛滴蟲目(Trichomonadida)
├──超鞭目(Hypermastigida)
├纖毛蟲門(Ciliophora)
├─纖毛亞門(Ciliophora)
├──動基片綱(Kinetofragminophorea)
├───裸口亞綱(Gymnostomatia)
├────前口目(Prostomatida)
├────側口目(Pleurostomatida)
├────原纖目(Primociliatida)[未定]
├────核殘跡目(Karyorelictida)[未定]
├───下口亞綱(Hypostomatia)
├────藍口總目(Nassulidea)
├─────合膜目(Synhymeniida)
├─────藍口目(Nassulida)
├────葉咽總目(Phyllopharyngidea)
├─────管口目(Cyrtophorida)
├─────漏斗目(Chonotrichida)
├────吻毛總目(Rhynchodea)
├─────吻毛目(Rhynchodida)
├────後口總目(Apostomatidea)
├─────後口目(Apostomatida)
├───吸管亞綱(Suctoria)
├────吸管目(Suctorida)
├──寡膜綱(Oligohymenophorea)
├───膜口亞綱(Hymenostomatia)
├────膜口目(Hymenostomatida)
├────盾纖目(Scuticociliatida)
├────無口目(Astomatida)
├───緣毛亞綱(Peritrichia)
├────緣毛目(Peritrichida)
├──多膜綱(Polymenophorea)
├───旋毛亞綱(Spirotrichia)
├────異毛目(Heterotrichida)
├────齒口目(Odontostomatida)
├────寡毛目(Oligotrichida)
├────下毛目(Hypotrichida
├─蛙片總綱(Opalinata)
├──蛙片綱(Opalinatea)
├───蛙片目(Opalinida)
├孢子蟲門(Microspora)
├─微孢子蟲亞門(Microspora)
├──二型孢子綱(Rudimicrosporea)
├───異型目(Metchnikovellida)
├──微孢子綱(Microsporea)
├───小孢子目(Minisporida)
├───微孢子目(Microsporida)
├─囊孢子蟲亞門(Ascetospora)
├──星孢子綱(Stellatosporea)
├───內生孢子目(Occlusosporida)
├───孔蓋孢子目(Balanosporida)
├──無孔綱(Paramyxea)
├───無孔目(Paramyxida)
├頂復門(Apicomplexa)
├─拍琴綱(Perkinsea)
├──拍琴目(Perkinsida)
├─孢子綱(Sporozoea)
├──簇蟲亞綱(Gregarinia)
├───原簇蟲目(Archigregarinida)
├───真簇蟲目(Eugregarinida)
├───新簇蟲目(Neogregarinida)
├──球蟲亞綱(Coccidia)
├───擬球蟲目(Agamococcidiida)
├───原球蟲目(Protococcidiida)
├───真球蟲目(Eucoccidiida)
├──焦蟲亞綱(Piroplasmia)
├───焦蟲目(Piroplasmida)
├硅藻門
├─硅藻綱(Bacillariophyta)
├──中心硅藻目
├──羽紋硅藻目
├綠藻門(Chlorophyta)
├─綠藻綱(Chlorophyceae)
├──團藻目(Volvocales)
├───科(Goniaceae)
├───科(Spondylomoraceae)
├───科(Tetrabaenaceae)
├───科(Volvocaceae)
├──四胞藻目(Tetrasporales)
├──絲藻目(Ulotrichales)
├──膠毛藻目(Chaetophorales)
├──溪菜目(Prasiolales)
├──鞘藻目(Oedogoniales)
├──剛毛藻目(Cladophrales)
├──管藻目(Siphonales)
├──管枝藻目(Siphonocladales)
├──絨枝藻目(Dasycladales)
├──雙星藻目(Zygnematales)
├─綱(Pedinophyceae)
├─綠色鞭毛藻綱(Prasinophyceae)
├─綱(Trebouxiophyceae)
├─石蓴綱(Ulvophyceae)
├──石蓴目(Ulvales)
├輪藻門(Charophyta)
├─綱(Mesostigmatophyceae)
├─綱(Chlorokybophyceae)
├─綱(Klebsormidiophyceae)
├─雙星藻綱(Zygnemophyceae)
├──雙星藻目(Zygnematales)
├──鼓藻目(Desmidiales)
├─輪藻綱(Charophyceae)
├──目(Coleochaetales)
├──輪藻目(Charales)
├裸藻門(Euglenophyta)
├─眼蟲綱(Euglenida)
├─裸藻綱(Euglenophyceae)
├──裸藻目(Euglenales)
├──柄裸藻目(Colaciales)
├金黃藻門(Chrysophyta)
├─金藻綱(Chrysophyceae)
├──金胞藻目(Chrysomonadales)
├──根金藻目(Rhizochrysidales)
├──金囊藻目(Chrysocapsales)
├──金球藻目(Chrysosphaerales)
├──金枝藻目(Phaeothamniales)
├甲藻門(Pyrrhophyta)
├─縱裂甲藻綱(Desmophyceae)
├──原甲藻目(Prorocentrales)
├──目(Prorocentrales)
├─橫裂甲藻綱(Dinophyceae)
├──多甲藻目(Peridi-niales)
├──變形甲藻目(Dinamoebidiales)
├──膠甲藻目(Gloeodiniales)
├──球甲藻目(Dinococcales)
├──絲甲藻目(Dinotrichales)
├─綱(Noctiluciphyceae)
├─綱(Syndiniophyceae)
├隱藻門(Cryptophyta)
├─隱藻綱
├褐藻門(Phaeophyta)
├─等世代綱
├─不等世代綱
├─無孢子綱
├紅藻門(Rhodophyta)
├─紅藻綱(Rhodophyceae)
├──原紅藻亞綱
├─真紅藻綱(Florideophyceae)
├──真紅藻亞綱
├黏菌門(Mycetozoa)
├─黏菌綱(Mycetozoa)
├──原柱黏菌亞綱(Protostelia)
├───目(Protostelida)
├──黏菌亞綱(Myxogastria)
├───目(Liceida)
├───目(Echinosteliida)
├───目(Trichiida)
├───目(Stemonitida)
├───目(Physarida)
├──網柱黏菌亞綱(Dictyostelia)
├───目(Dictyosteliida)
├卵菌門
├─卵菌綱(Oomycetes)
├──水霉目
├──水節霉目
├──鏈壺菌目
└──霜霉目