Einzeller: Merkmale, Klassifizierung, Fortpflanzung, Ernährung, Krankheiten

Protozoen oder Protozoen sind einzellige eukaryotische Organismen. Sie können heterotrophe oder fakultative Autotrophen sein. Die meisten sind Einzelgänger, aber es gibt Kolonialformen, die praktisch in jedem Lebensraum anzutreffen sind. Die meisten sind freilebend, fast alle leben im Meer oder im Süßwasser, obwohl es zahlreiche parasitäre Arten anderer Organismen gibt, einschließlich des Menschen.

Protozoen sind eine polyphyletische Gruppe von Organismen, die sich nach der klassischen Taxonomie im Tierreich befanden. Eine neuere Klassifikation umfasste sie mit anderen einzelligen Organismen und einigen Grünalgen im protistischen oder protoktistischen Königreich.

Sein Ursprung sind sehr alte, existierende präkambrische Fossilien. Der erste Forscher, der sie beobachtete, war Anton van Leeuwenhoek. Zwischen 1674 und 1716 beschrieb dieser Forscher frei lebende Protozoen sowie mehrere parasitäre Tierarten. Er kam sogar, um Giardia lamblia aus seinem eigenen Kot zu beschreiben.

Allgemeine Eigenschaften

Vielleicht ist das einzige gemeinsame Merkmal der Mitglieder dieser Gruppe ihre Ebene der zellulären Organisation, da sie in allen anderen Aspekten sehr unterschiedlich sind.

Unter den Protozoen werden alle bekannten Symmetrietypen vorgestellt, von total asymmetrisch bis sphärisch. Seine Größe kann zwischen einem Mikrometer und einigen Millimetern variieren.

Auch der Bewegungsmechanismus ist sehr variabel. Möglicherweise sind sie nicht mobil und für ihre Bewegung von der Umwelt oder anderen Organismen abhängig. Andere können sich durch Pseudopodien, Zilien oder Flagellen bewegen.

Der Körper kann durch ein Exoskelett namens Testa oder internes Zytoskelett gestützt werden. Das Zytoskelett kann aus Mikrofilamenten, Mikrotubuli oder Vesikeln bestehen.

Die Verdauung von Nahrungsmitteln in Protozoen erfolgt intrazellulär innerhalb der Verdauungsvakuole. Die Nahrung gelangt durch Phagozytose oder Endozytose in die Vakuole. Die innere Konzentration von Wasser und Ionen erfolgt mittels einer kontraktilen Vakuole.

Die am weitesten verbreitete Form der Reproduktion ist die Spaltung. Diese Art der Reproduktion tritt zu einem bestimmten Zeitpunkt im Lebenszyklus der meisten Protozoen auf.

Herkunft

Es wird angenommen, dass der Ursprung der Protozoen aus einem Prozess der Symbiose zwischen Bakterien, Mitochondrien und Plastiden stammt. Ein primitives Bakterium der Clade Proteoarchaeota könnte sich bei einer Alphaproteobakterie (ricketsienähnlicher Organismus) niedergelassen haben, aus der die Mitochondrien hervorgingen.

Diese Beziehung könnte vor ungefähr 1600-1800 Millionen Jahren hergestellt worden sein. Lynn Margulis, eine nordamerikanische Biologin, war der Hauptverantwortliche für diese Hypothese über die Herkunft der Eukaryoten im Allgemeinen und der Protozoen im Besonderen.

Klassifizierung

Der Name Protozoo wurde 1818 vom deutschen Zoologen Georg Goldfuss errichtet, um das zu gruppieren, was er als die ursprünglichen Tiere betrachtete. 1820 definierte er die Protozoen als eine Klasse innerhalb des Tierreichs. Diese Gruppe enthielt jedoch zusätzlich zu den Infusorien (Ciliophora) einige Arten von Korallen, einzelligen Algen und Quallen.

Ein anderer deutscher Zoologe, Carl Theodor Ernst von Siebold, erhöhte 1845 die Stammprotozoen im Tierreich. Er teilte sie in zwei Klassen ein, Infusoria (Ciliophora) und Rhizopoda.

Später, im Jahre 1858, trennte der Engländer Richard Owen die Protozoen von Tieren und Gemüse, wodurch sie zur Kategorie des Königreichs erhoben wurden.

Ernst Haeckel bezog die Protozoen in das protistische Königreich ein, ein von ihm für alle einzelligen und einfachen Formen geschaffenes Taxon. Dieses Königreich umfasste neben den Protozoen auch Protophyten und atypische Protisten.

Nach diesem Vorschlag wurden Protozoen jedoch lange Zeit als Stamm einzelliger Organismen innerhalb des Tierreichs angesehen.

1938 schlug HF Copeland die Aufteilung der Lebewesen in vier Königreiche vor: Monera, Protista, Plantae und Animalia. In diesem Vorschlag entfernte Copeland die Bakterien und Cyanobakterien von den Protisten und bezog sie in das neue Monera-Königreich ein. Anschließend trennte RH Whittaker die Pilze vom Protoktisten und schloss sie in das Pilzreich ein.

-Traditionelle Klassifizierung von Protisten

Bei der klassischen Klassifizierung werden Protozoen als ein einziges Phylum innerhalb von Animalien betrachtet. Dieses Phylum ist wiederum in vier Klassen unterteilt, die sich im Wesentlichen nach dem Fortbewegungsmodus richten:

Rhizopoda oder Sarcodina

Sein Verschiebungsmechanismus beruht auf der Emission von Pseudopoden. Die Pseudopodien sind temporäre Projektionen des Zytoplasmas und der Plasmamembran als Anhänge. Unter seinen Vertretern befanden sich Radiolarier, Foraminiferen, Heliozoos, Amöben und andere.

Ciliophora oder Ciliata

Sie bewegen sich mit Hilfe von Zilien, kurzen und sehr zahlreichen Filamenten, die den Körper des Organismus umgeben. Unter den Ciliaten befinden sich unter anderem die Peritriquios und die Espirotriquios.

Mastigophora oder Flagellata

Sie bewegen sich mittels eines oder mehrerer Flagellaten. Flagellen sind Filamente, die länger als Zilien sind und in der Regel nur in geringer Anzahl vorkommen. Dinoflagellate, Coanoflagellate und Opalin gehören zu den Vertretern dieser Gruppe.

Sporozoa

Sie präsentieren keine Strukturen für die Fortbewegung. Sie sind Parasiten, die eine Sporulationsphase aufweisen. Unter ihnen befanden sich traditionell Mikrosporidien, die jetzt als Pilze (fungi), Myxosporidien (jetzt bei Tieren), Haplosporidien (jetzt bei Cercozoa) und Apicomplejos angesehen wurden.

-Current Klassifizierung

Thomas Cavalier-Smith und seine Mitarbeiter haben 1981 die Protozoen zur Kategorie des Königreichs erhoben. Andererseits akzeptierten Ruggiero und Mitarbeiter 2015 diesen Vorschlag und teilten das Protozoen-Königreich in acht Phyla auf:

Euglenozoa

Einzellige Flagellaten ausgegraben. Der Großteil des freien Lebens umfasst auch wichtige parasitäre Arten, von denen einige den Menschen infizieren. Es ist in zwei Gruppen unterteilt: die Eugleniden und Chinetoplastiden.

Amöbozoen

Amöbenarten, die häufig Pseudopodien wie Lobonoide und röhrenförmige Mitochondrienkämme aufweisen. Die meisten Arten sind einzellig, obwohl sie auch mehrere Arten von Schimmelpilzen umfassen, die ein Stadium ihres makroskopischen und mehrzelligen Lebens aufweisen. In diesem Stadium werden einzelne Amöboidzellen hinzugefügt, um Sporen zu produzieren.

Metamonada

Ausgebaggerte Flagellaten ohne Mitochondrien. Die Zusammensetzung der Gruppe wird noch diskutiert, umfasst jedoch die Retortamonadas, Diplomonadas, Parabasalidas und Oxytonados. Alle Arten sind anaerob und kommen hauptsächlich als tierische Symbionten vor.

Choanozoa ( sensu Cavalier-Smith)

Es handelt sich um eine Gruppe eukaryotischer Opisthocysten, zu denen die Choanoflagellaten und die Tiere gehören (von Cavalier-Smith ausgeschlossen).

Loukozoa

Eukaryoten ausgegraben. Es umfasst die Anaeromonadea und die Jakobea. Die taxonomische Identität der Gruppe ist noch unklar.

Percolozoa

Es handelt sich um eine Gruppe von Eukaryoten, die farblos und nicht photosynthetisch ausgegraben wurden und Arten umfassen, die sich zwischen den Stadien Amöben, Flagellen und Zysten umwandeln lassen.

Microsporidia

Mikrosporidien sind eine Gruppe einzelliger, sporenbildender Parasiten. Mikrosporidien sind auf tierische Wirte beschränkt. Die meisten infizierten Insekten, aber sie sind auch für die häufigsten Krankheiten von Krebstieren und Fischen verantwortlich. Einige Arten können den Menschen betreffen.

Sulcozoa

Es ist eine paraphyletische Gruppe, die von Cavalier-Smith als Modifikation der Apusozoa-Gruppe vorgeschlagen wurde. Die Organismen dieser Gruppe sind durch das Vorhandensein eines Teakholzes unter der dorsalen Oberfläche der Zelle mit einer ventralen Furche und am meisten auch mit Flagellen gekennzeichnet.

Kritik zu dieser Bestellung

Dieses Königreich gilt als paraphyletisch, aus dem sich die Mitglieder des Königreichs der Pilze, Animalien und Chromisten entwickelt haben. Ausgenommen sind mehrere Gruppen von Organismen, die traditionell in den Protozoen vorkommen, darunter Ciliaten, Dinoflagellaten, Foraminiferen und Apicomplejos. Diese Gruppen wurden dem Chromistenreich zugeordnet.

Fortpflanzung

Die Fortpflanzungsformen der Protozoen sind sehr unterschiedlich. Die meisten vermehren sich ungeschlechtlich. Einige Arten sind nur ungeschlechtlich geteilt, andere können sich auch geschlechtlich fortpflanzen.

-Eine asexuelle Fortpflanzung

Es gibt verschiedene Mechanismen der asexuellen Fortpflanzung:

Binäre Spaltung

Auch als Zweiteilung bekannt, ist es ein Weg der asexuellen Fortpflanzung. Es besteht in der Vervielfältigung von DNA, gefolgt von der Aufteilung des Zytoplasmas. Dieser Prozess führt zu zwei ähnlichen Tochterzellen.

Gemation

Es ist eine Art der Reproduktion durch asymmetrische Mitose. Dabei bildet sich zunächst in einem bestimmten Bereich der Plasmamembran eine Ausbuchtung (Eigelb).

Der Kern der Vorläuferzelle teilt sich und einer der entstehenden Kerne gelangt zum Eigelb. Das Eigelb wird dann von der Vorläuferzelle getrennt, wodurch eine große Zelle und eine andere kleinere Zelle entstehen.

Schizogonie

Dabei wächst die Stammzelle und bildet vor der Teilung eine Kapsel. Dann durchläuft es einen Prozess aufeinanderfolgender binärer Spaltungen, bevor sich die verschiedenen resultierenden Zellen auflösen.

- Sexuelle Reproduktion

Es ist nicht häufig bei Protozoen. Es führt nicht direkt zur Bildung neuer Individuen. Es tritt normalerweise durch die Fusion von ähnlichen haploiden Individuen auf.

Diese Fusion erzeugt eine diploide Zygote. Diese Zygote unterzieht sich anschließend einer meiotischen Teilung, um den haploiden Zustand wiederherzustellen, und produziert vier neue haploide Organismen.

Ernährung

Protozoen können heterotrophe oder fakultative Autotrophen sein. Die heterotrophen Formen können saprozoisch oder holozoisch sein. Saprozo-Arten erwerben organische Substanzen auf unterschiedliche Weise. Sie können Diffusion, aktiven Transport oder Pinozytose verwenden.

Die Pinozytose ist eine Art der Endozytose löslicher Moleküle, die aus der Aufnahme von extrazellulärem Raummaterial durch Invagination der cytoplasmatischen Membran besteht.

Die holozoischen Arten nehmen ihre Beute oder Nahrung durch Phagozytose auf. Bei der Phagozytose werden Muttertiere oder Speisereste verschlungen und in relativ große Vesikel eingeschlossen.

Das von den Protozoen verdaute Futter wird in eine Verdauungsvakuole geleitet. Die Verdauungsvakuole kann in jedem Teil der Zelle entstehen oder mit dem Zytostat assoziiert sein, abhängig von der Spezies.

Ein Lysosom wird an diese Vakuole fusioniert und setzt seine hydrolytischen Enzyme und lysosomalen Säuren im Vesikel frei. Wenn die Vakuole sauer wird, entwickelt die Vakuolarmembran Mikrovilli, die in das Innere der Vakuole gerichtet sind.

Anschließend bildet die Vakuolarmembran kleine Vesikel, die sich mit dem Verdauungsprodukt füllen und sich zum Zytoplasma hin ablösen.

Die Verdauungsprodukte werden durch Diffusion in das Zytoplasma transportiert. Diese Produkte können direkt verwendet oder in Form von Lipiden oder Glykogen gelagert werden. Unverdaute Überreste werden dagegen durch Exozytose freigesetzt.

Einige Arten können Symbionten anderer Organismen sein, z. B. einige Oxamonadine, die Begleiter sind, oder Mutualisten, die den Verdauungstrakt von Insekten bewohnen. Andere Arten können parasitär sein und Krankheiten bei Tieren und Menschen verursachen.

Krankheiten, die verursachen können

Mikrosporidiose

Durch Mikrosporidien verursacht. Es ist eine opportunistische Darminfektion, die bei Personen mit geschwächtem Immunsystem Durchfall und Schwächung verursacht.

Primäre amöbische Meningoenzephalitis

Durch die Amöbe Naegleria fowleri verursacht . Es ist eine seltene und sehr tödliche Krankheit, die das Zentralnervensystem betrifft. In den 3-7 Tagen nach der Infektion beginnt die Verzerrung des Geruchssinns.

Die Fähigkeit, den Geschmack von Lebensmitteln aufgrund des Absterbens der Nervenzellen des Geruchs zu riechen und wahrzunehmen, geht schnell verloren. Diese Symptome werden von Kopfschmerzen, Übelkeit, steifen Nackenmuskeln und Erbrechen gefolgt. Anschließend treten Wahnvorstellungen, Anfälle, Koma und später der Tod auf.

Amöbiasis oder Amöbiasis

Es ist eine Krankheit, die durch die Amöben Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar und Entamoeba moshkovskii verursacht wird . Dies ist die dritte Todesursache bei parasitären Krankheiten. Sie übersteigen nur die Anzahl der Todesfälle, Malaria und Bilharziose.

Der Parasit wird normalerweise in Form einer Zyste durch Aufnahme kontaminierter Lebensmittel oder Flüssigkeiten erworben. Es kann in die Darmschleimhaut eindringen und Ruhr sowie Geschwüre hervorrufen und sich auf andere Organe ausbreiten.

Es wird angenommen, dass zwischen 10 und 20% der Weltbevölkerung an dieser Infektion leiden. 10% der Infizierten haben die Krankheit. Die Sterblichkeitsrate liegt zwischen 0, 1 und 0, 25%.

Chagas-Krankheit

Es handelt sich um eine Krankheit, die durch das Geißelprotozoon Trypanosoma cruzi verursacht und von Triatominsekten (Chipos) übertragen wird. Die Krankheit tritt in drei Phasen auf: akut, unbestimmt und chronisch.

In der chronischen Phase betrifft es das Nervensystem, das Verdauungssystem und das Herz. Demenz, Kardiomyopathie, Erweiterung des Verdauungstrakts, Gewichtsverlust und schließlich kann tödlich sein.

Leishmaniose

Reihe von Krankheiten, die durch Mastigophoren der Gattung Leishmania verursacht werden . Es betrifft Tiere und Menschen. Es wird durch den Biss von Weibchen infizierter Sandfliegeninsekten auf den Menschen übertragen.

Leishmaniose kann kutan oder viszeral sein. In der kutanen Form befällt der Parasit die Haut und erzeugt Geschwüre. In der viszeralen Form betrifft es die Leber und die Milz.