裸藻纲—眼虫科(裸藻科)
真核生物域
原生生物界
眼虫门(裸藻门)
裸藻纲
眼虫目(裸藻目)
眼虫科
眼虫科(学名:Euglenidae)也称为裸藻科,是眼虫门裸藻纲裸藻目下一科。
眼虫藻(学名:Euglena)是生物里的一个属,属于裸藻纲。其名字的来源是因为它们有眼斑,它与趋光有关。
眼虫为长梭形或圆柱形而带扁平的单细胞藻体,由前端小凹陷生出细长鞭毛一条,其运行方式犹如螺旋桨,其推进能使得眼虫向前运动;鞭毛基部附近有红色小点能感光,称眼点;眼虫没有细胞壁,有一层富有弹性的表膜,所以身体可以伸缩变形,少数种类表膜很硬,不能变形。
它们主要生活在淡水,也有在湿土表面,在含有有机物较多的水中,生长旺盛时,看上去水成为绿色的一片。这种绿色代表了眼虫大多数种有叶绿素,可以进行光合作用(自养型生物)。也有种类的眼虫是异养型生物,它们靠溶在水中的物质生存。但也有很多种类同时行两种营养方式。
眼虫是单细胞生物,既不为植物,也不为动物。它不同的习性,例如摄食、排泄、新陈代谢、生长、繁殖、感受刺激性,使之与众不同,成为独立的一门。当眼虫发育成熟后,它会分裂为两个新细胞,或者和另一个细胞进行生育。新陈代谢方面它有两种方式:光合作用或者是摄取周围的养料。被称之为兼养型生物,如果没有光,它就会分解自身存储的养料或者是摄取周围的养料度日。光对于眼虫来说是性命攸关的。它避免与其他物体接触,它对温度敏感,感光和运动是眼虫的主要事务。液泡根据身处环境的溶液浓度的不同,收缩扩大的速度也不同。
1.生境与形态
生活在有机物质丰富的水沟、池沼或缓流中。但在河堤、海湾湿土或含盐沼泽中亦有之,此外在其它藻类体上、植物碎片及小甲壳类的体上亦能见到。至于营有机性的种类则多见之于下水道的水内。温暖季节可大量繁殖常使水呈绿色。
体呈绿色梭形,长约 60μm,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(pellicle)。
2.表膜的结构
经电子显微镜研究,表膜即质膜或称三分质膜(tripartie plasmalemma)。表膜是由许多螺旋状的条纹联结而成,每一个表膜条纹的一边有向内的沟(groove),另一边有向外的嵴(crest)。一个条纹的沟与其邻接条纹的嵴相关联(似关节)。眼虫生活时,表膜条纹彼此相对移动,可能是由于嵴在沟中滑动的结果。表膜下的粘液体(mucusbody)外包以膜,与体表膜相连续,有粘液管通到嵴和沟。粘液对沟嵴联结的“关节”可能有滑润作用。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。
3.运动与鞭毛
体前端有一胞口(cytostome)。向后连一膨大的储蓄泡(reservoir),从胞口中伸出一条鞭毛(flagellum)。鞭毛是能动的细胞表面的突起。鞭毛下连有 2 条细的轴丝(axoneme)。每一轴丝在储蓄泡底都和一基体(basal body)相连,由它产生出鞭毛。基体对虫体分裂起着中心粒的作用。从一个基体连一细丝(根丝体 rhizoplast)至核,这表明鞭毛受核的控制。
鞭毛最外为细胞膜,其内由纵行排列的微管(microtubule)组成。周围有 9 对联合的微管(双联体doublets),中央有 2 个微管。每个双联体上有 2 个短臂(arms),对着下一个双联体,各双联体有放射辐(radial spokes)伸向中心。在双联体之间又有具弹性的连丝(links)。微管由微管蛋白(tubulin)组成,微管上的臂是由动力蛋白(dynein)组成,具有ATP 酶的活性。实验证明,鞭毛的弯曲,是由于双联体微合彼此相对滑动的结果,在弯曲的内、外侧放射辐的间隔不改变,弯曲是由于弯曲的外侧微管和放射辐对于弯曲内侧的微管和放射辐的相对滑动。一般认为臂能使微管滑动(很像肌肉收缩时,横桥在粗、细肌丝间的滑动),臂上的 ATP 酶分解 ATP 提供能量。眼虫借鞭毛的摆动进行运动。
4.感光与眼点
眼虫在运动中有趋光性,这是因为在鞭毛基都紧贴着储蓄泡有一红色眼点(stigma),靠近眼点近鞭毛基都有一膨大部分,能接受光线,称光感受器(photoreceptor)。眼点是由埋在无色基质中的类胡萝卜素(carotenoid)的小颗粒组成的,也有人认为是由胡萝卜素(carotene)组成的,或是由 β-胡萝卜素与血红素组成的。
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。有些学者认为,眼点是吸收光的“遮光物”(light absorbing shade),在眼点处于光源和光感受器之间时,眼点遮住了光感受器,并切断了能量的供应,于是在虫体内又形成另一种调节,使鞭毛打动,调整虫体运动,让光线连续地照到光感受器上。这样连续调节使眼虫趋向光线。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。
5.营养
在眼虫的细胞质内有叶绿体(chloroplast)。叶绿体的形状(如卵圆形、盘状、片状、带状、星状等)、大小、数量及其结构(有无蛋白核及副淀粉鞘)为眼虫属、种的分类特征。眼虫主要通过叶绿素在有光的条件下利用光能进行光合作用,把二氧化碳和水合成糖类,这种营养方式(与一般绿色植物相同),称为光合营养(phototrophy)。制造的过多食物形成一些半透明的副淀粉粒(Paramylum granule)储存在细胞质中。副淀粉粒与淀粉相似,是糖类的一种,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(osmotrophy)。
6.水分调节
眼虫前端的胞口是否取食固体食物颗粒还有异议。但是已肯定,经过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(contractile vacuole),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。
7.呼吸
眼虫在有光的条件下,它体内的叶绿体可以利用光合作用所放出的氧进行呼吸(氧化)作用,呼吸作用所产生的二氧化碳,又被利用来进行光合作用。在无光的条件下,通过体表吸收水中的氧,然后排出二氧化碳。
8.生殖
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,再分裂时核膜不消失,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,或是一个保存原有的鞭毛,另一个产生新的鞭毛。胞口也纵裂为二,然后继续由前向后分裂,断开成为 2 个个体。在环境不良的条件下,如水池干涸,眼虫体变圆,分泌一种胶质形成包囊,将自己包围起来。刚形成的包囊、可见有眼点,绿色,以后逐渐变为黄色,眼点消失,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,在出囊前进行一次或几次纵分裂。包囊形成对眼虫度过不良环境是一种很好的适应。
9.分类
淡水中习见的眼虫有:绿眼虫(Euglena viridis),体纺锤形,前端钝圆,后端宽,末端尖呈尾状。鞭毛与体等长,色素体1 个,星状。梭眼虫(E.acus),长纺锤形,鞭毛短,色素体多个。长眼虫(E.deses),体圆柱形,狭长,鞭毛约为体长的 1/3~1/2。螺纹眼虫(E.spirogyra),体易变形,体表螺旋形带纹明显,鞭毛短。扁眼虫(Phacus),体呈宽卵圆形,背腹扁,后端尖刺状,鞭毛与身体等长。有叶绿体。
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