所述protozoología是动物学的一个分支,研究原生动物,大和异构组的单细胞生物,移动和异养的。该词的词源来自希腊语proto(第一)和zoo(动物)。裸藻,草履虫和变形虫是通过原生动物学研究的广泛已知的微生物属。
定义原生动物学是一项复杂的任务,因为对这一知识分支的研究对象即原生动物的定义自其起源以来一直是一个有争议的问题。
裸眼草。裸藻科是唯一的光合原生动物。来源:Ellis O'Neill,通过Wikimedia Commons
该学科的历史可以追溯到17世纪下半叶,当时由于第一批光学仪器的发明,微观世界开始对人眼可见。
原生态学被认为是一门综合性科学,它涉及分类学,系统学,进化,生理学,生态学,分子生物学,细胞生物学等领域的基础研究。
尽管关于组的定义的争论仍在继续,但最近的研究仍在继续解决为分类奠定基础的旧问题。因此,解决了当前高度相关的主题,例如石油勘探或生物修复。
历史
初步观察和描述
原生动物的最早观察和描述归因于荷兰博物学家A. van Leuwenhoek,他建立了简单的显微镜以观察17世纪下半叶的自然世界。
A. van Leeuwenhoek的绘画,1686年。来源:通过Wikimedia Commons,参见作者页面
1786年,丹麦科学家OFMüller对原生动物进行了首次系统描述。
1818年,格奥尔格·戈德福斯(Georg Goldfuss)提出了原生动物一词,将他认为是原始的单细胞生物分组。
1841年,杜哈丁(Dujardin)对肉瘤(后来称为原生质)的研究允许对细胞结构的解释,这使得后来更容易理解原生动物是单细胞生物。
在1880年至1889年之间,奥托·布希利(OttoBütschli)在原生动物上发表了三卷,通过对现代原生动物进行结构化设计,使他获得了原生动物建筑师的资格。
原生动物学科
在19世纪中叶,发生了原生动物学历史上的重要事件,这给动物学这一分支带来了认可和声望。
1947年,第一本原生动物学杂志在德国耶拿成立;ArchivfürProtistenkunde。同年,原生动物学会诞生于美国芝加哥市。另一个重要事件是1961年在捷克斯洛伐克的布拉格举行了第一届国际原生动物学大会。
在20世纪初,显微镜的改进增加了已知微生物的数量,并扩展了有关这一类生物的知识。
在20世纪中叶,电子显微镜的出现,多样化和大众化,促进了原生动物分类学,系统学,形态学和生理学的研究。
原生动物分类
古希腊哲学家对生物的分类不包括微观生物。在不断寻求自然分类之后,技术和知识的进步导致了越来越新颖的分类提议。
1860年,霍格提出了Protoctist王国,将原始植物和动物归为一体。后来的Haeckel(1866)提出Protista王国来对单细胞生物进行分组。
1938年,HF谷轮公司提议使用四个王国:莫内拉(Monera),原生生物,植物界和动物界。Monera王国将Haeckel包括在Protista中的蓝细菌和细菌分组。这种重新组合是基于查顿发现的无神的角色。
从Coperland分类开始,RH Whittaker从Protista中分离出蘑菇,并创建了真菌王国,建立了五个王国的传统分类。
1977年,伍斯(Woese)仅认识到三个进化世系:古细菌,细菌和Eukarya。随后,Mayr在1990年提出了Prokaryota和Eukaryota域。
Margulis和Schwartz在1998年重新引入了具有两个超级王国的五王国系统。
21世纪的分类
在二十一世纪,在不断寻找基于进化关系的系统发育学方面,出现了有关生物分类的新建议。
一个名为“生命系统目录”(2015年)的项目的结果支持了两个超级王国的提议:Prokariota和Eukaryota。在第一个超级王国中,它们包括古细菌和细菌王国。第二类包括王国Protista,Chromista,真菌,Plantae和Animalia。
在这种分类中,原生动物是所有真核生物的共同祖先,而不仅仅是动物,正如最初提出的那样。
研究领域
原生动物作为研究对象
原生动物是真核生物。它们由具有分化核的单个细胞形成,该细胞具有完整生物体的所有功能。
它们的平均尺寸范围可以从2或3微米到250微米长。但是,有纤毛的原生动物Spirostomun可以达到3毫米,而子孢子的巨大孢子虫(Porospora gigantea)的长度可以达到16毫米。
原生动物主要是异养的,可以是吞噬菌,捕食者或有害生物。一个重要的例外是Euglenophyceae,这是唯一一种从捕获和磨碎的绿藻中获得叶绿体的光合作用原生动物。
它们的繁殖主要通过二元裂变或多重裂变而无性繁殖。但是,少数人可以通过一夫一妻制或一夫一妻制(融合单倍体配子)或通过交换遗传物质(结合)来进行有性生殖。
它们是运动有机体,具有运动器官,例如鞭毛,纤毛或假足。它们也可以通过其细胞的收缩和松弛来实现典型的细胞变形运动。
它们分布在地球上所有潮湿的环境中。例如,我们可以在海滩,河流,海洋,下水道,泉水,森林垃圾,无脊椎动物和脊椎动物的肠子或人类血液中的沙粒中找到它们。
他们能够在缺乏水分的情况下生存;它们具有电阻结构,使它们根深蒂固,直到它们重新与水性介质接触。
它们可以自由生活或与其他物种(如共生,共生或寄生)保持共生关系。寄生虫是植物,动物和人类疾病的病原体。
模型系统
原生动物是理想的研究模型,可以解决生物学中的各种问题。使它们有用的一些特征是:生成时间短,基本属性和生命周期的多样性,广泛的地理分布和易于管理的遗传学。
基础学习
原生动物学涵盖了原生动物自然史的研究。这包括有关这些生物的结构,分类,行为,生命周期和生理的知识。
原生动物的基本生态研究涵盖了同一物种的个体内部以及不同物种的个体之间的动态。后者由于存在寄生原生动物而具有特殊的意义。
应用研究
原生态学研究了医学,兽医学,石油化学,生物技术以及许多其他人类感兴趣的领域中应用研究的重要领域。
原生动物学研究原生动物是人类,动植物疾病的致病因子。因此,在寄生原生动物自然史的研究中,它与基本原生动物学重叠。
它通过了解健康宿主中寄生虫定植的机制,感染过程,这些疾病的诊断,治疗和预防知识来研究疾病本身。
在石油化学领域,原生动物的研究对石油勘探很有用。识别某些物种的存在可以阐明该勘探层中石油的存在。
同样,原生动物的组成可能是漏油事件发生后生态系统恢复状态的指标。
另一方面,原生动物种群的管理可以帮助对受污染的水体和土壤进行生物修复。原生动物摄取固体颗粒的能力加速了有毒废物和有害物质的降解。
最近的研究实例
热带森林中原生动物的多样性
众所周知,热带森林的动植物种类繁多。
在2017年期间,Mahé和合作者发表了一个研究项目的结果,旨在了解生活在微生物规模上的森林微生物的多样性。
该项目是在哥斯达黎加,巴拿马和厄瓜多尔的森林中开发的,他们在那里采集了落在地上的花朵和藤本植物的样本。结果表明,原生动物比森林微生物更加多样化。
人类的寄生虫原虫病毒
寄生虫及其宿主之间的相互作用已在医学原生动物学中引起了广泛关注。但是,发现了新的相互作用,使研究系统变得复杂,需要进行更多的研究。
最近,Grybchuk及其合作者(2017)发表了一项工作,该工作鉴定了Totiviridae家族的几种病毒,这些病毒与锥虫体的原生动物致病性增加有关,与人类寄生虫利什曼原虫有关。
结果显示了几种以前无法识别的病毒。他们还提供了有关一组原生生物中病毒的起源,多样性和分布的重要信息。
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