原生动物

一、特点及特征

1、特点：是动物界最原始、最低等、最简单的单细胞动物或其形成的简单群体。没有组织、器官以及系统的分化，生理功能由各种胞器来完成，作为一个动物是简单的，但作为一个细胞在结构上是极其复杂和高等的。

通常个体非常小，10-200um 之间，分布广，在净化水质、污水处理和水质监测上应用较广。

2、主要特征：

1）形态多种多样

2）生命活动以各种胞器来完成：运动胞器、营养胞器、呼吸胞器和排泄胞器。

第一节 原生动物的形态构造

一、形态

1、形状：同生活环境、摄食方式相关， 浮游生活的——球形；主动游泳——梭形；

以底部碎屑为食的——扁平形；漂浮生活的——放射状、筒状

2、大小和颜色：小个体1-4um ，大个体最大6mm 。自由生活的原生动物绝大多数种类身体为无色、半透明；少数种类具颜色。

二、主要结构

植鞭类同浮游植物重复不讲，孢子虫类为寄生生活，不讲，主要讲述动鞭类、肉足虫类和纤毛虫类。

运动胞器：鞭毛、波动膜、根伪足、轴伪足、小膜、棘毛。

摄食胞器：胞口、射出体、吸管。

消化胞器：食物泡。

排泄胞器：伸缩泡、胞肛。

第二节 原生动物的生理机能

一、运动和运动胞器：伪足、纤毛、鞭毛

1、运动形式：

1）伪足运动：肉足纲的种类都以伪足为运动胞器，根据伪足的形态构造可分为4种：　叶状伪足、　丝状伪足、根状伪足或称网状伪足、轴状伪足。

叶状伪足：伪足呈舌状或指状，末端浑圆，伪足中含有内质或外质。如变形虫、表壳虫Arcella、砂壳虫等的伪足。

丝状伪足：伪足纤细，末端尖，只含外质，具有这种伪足的种类不常见。

根状伪足：　也称网状伪足，伪足也呈细丝状，也只含外质，但它们都有分枝并交错呈网状。

轴状伪足：为半永久性因伪足中有一条相当坚硬不易弯曲的轴丝，很多种类轴丝的内端连一微粒。

2）鞭毛运动：指浮游植物种类。

3）纤毛运动：纤毛纲种类都以纤毛为运动胞器。纤毛结构与鞭毛相似，但纤毛较短，数目较多，纤毛分布全身的种类，呈纵行或斜行排列，运动时呈有规律的波浪状起伏。纤毛虫运动速度极快，每秒可达200-1000υm。在不同的种类中纤毛可演化为片状小膜、口缘膜、纤毛波动膜和触毛。

4）其它运动方式：如收缩运动 靠肌丝

二、运动机制

1、变形虫运动机制：由凝胶层和溶胶层相互转化，具体不十分清楚。

变形虫吃掉两个草履虫_标清_1.mp4(下载附件 1.85 MB)

2、鞭毛和纤毛运动机制：依靠轴纤丝中的微管运动。纤毛跟鞭毛结构相同。草履虫相当于有多根长短不一的鞭毛进行运动，更容易控制方向。

三、营养

1、营养方式：

1）全植营养：光合作用；

2）全动营养：捕食或滤食；

3）腐生营养：渗透压吸收；

4) 混合营养：进行腐生营养或其它方式。

2、摄食类型：

1）胞口：吞咽式和过滤式；

2）非胞口：伪足和吸管进行捕食，网状领进行滤食

3）渗透和胞饮

三、消化、吸收、呼吸、贮藏和排泄

1、消化：食物泡，全动营养的种类将获得猎物送进食物泡后只需几秒钟就把它杀死，在食物泡中可停留1h之久，此时周围的原生质分泌各种消化酶进入食物泡中把食物消化。 

2、吸收：已被消化了的营养物质通过食物泡膜被周围的原生质吸收，此时食物泡逐渐变小。

3、贮藏：全动营养和腐生营养的种类，贮藏物质是肝糖或类似肝糖物质。

4、呼吸：没有专门的呼吸胞器和器官，大多数通过细胞膜与外界气体交换，通过气体扩散作用，90%种类能耐低氧。

5、排泄：

1）胞肛：原生动物体内不消化的残渣由细胞膜开孔排出。肉足虫没有固定的开孔，纤毛虫和鞭毛虫有固定的开孔，此孔称为胞肛，专为排放残渣之用。

2） 伸缩泡：
　　淡水种类都有，海水种类没有。伸缩泡由膜包围而成。伸缩泡不断伸缩，将其从细胞质中收集的体内多余的水分和水溶性代谢废物通过体表开孔排出体外。

3）体表扩散：很多含氮废物直接通过体表进行扩散。

6、渗透压调节：淡水种类通过伸缩泡进行渗透压调节，淡水种类原生动物体内渗透压高于外界，需要通过渗透压来调节，海洋中为等渗环境，不需要。

五、刺激和反应：对光和化学物质具有一定的反应。

1、原生质的普遍感应性：　　
　
　　原生动物对物体接触、食物、重力、光和化学物质等刺激都有感觉和反应，以使身体处于最佳状态。
　　如变形虫用伪足围吞食物，而不围吞砂粒。草履虫遇到障碍物或有害物质立即转回，用“尝试”的方法寻找正确的方向。

    2、专门的感应器―刺丝泡：

　　许多纤毛虫都有专门的感应器，如草履虫的表膜下有许多刺丝泡整齐地与表膜垂直方向排列，当受挤压或各种化学物质（如弱酸等）刺激时，刺丝泡就从体表的微孔发射出一种物质，这种物质与水接触后，瞬间形成一条僵硬的针状粘丝。
　　刺丝泡的机能目前了解得还不够，大概具有抛锚固着、捕捉食物、防御和逃避敌害等功能。

六、包囊形成：淡水种类由于环境不稳定会形成包囊，能抵抗干旱、冰冻和高温；海水种类由于环境稳定，所以不形成包囊。

第三节 原生动物的分类

根据运动胞器不同分为肉足虫纲、纤毛纲和吸管虫纲

一、肉足虫纲：以伪足为运动胞器和摄食胞器

1、根足亚纲：叶状、根状或丝状伪足，内无轴丝

1）变形目：变形虫属 细胞裸露，叶状伪足；

2）表壳目：叶状伪足，细胞外具壳，壳的形态结构恒定，上有孔。

A 表壳虫属：体外具膜状的几丁质外壳，形似手表壳，正圆形，背面圆弧形，腹面平或内凹，腹面中央有一圆形壳孔，伪足从壳孔伸出，幼细胞的外壳淡黄色，老细胞呈褐色。（类似于乌龟壳）

B 砂壳虫属：外壳上粘有微细的砂砾或硅藻空壳。指状伪足，类似于杯子。

3） 网足目：丝状伪足，交织成网。

A 网足虫属：

B 鳞壳虫属：

4）有孔虫目：石灰质外壳具一个或多个分室，伪足细长，具粘性，常交织成网。壳呈塔式螺旋状，房室圆形至卵圆形。全为海产。

2、辐足亚纲：辐足亚纲细胞体一般圆球形，具有辐射对称的针状伪足，伪足有轴丝。

1）太阳虫目：身体均呈圆球形。轴状伪足作辐射状排列。体内无硅质针存在。体外无或有胶质膜。

A 太阳虫属：体小，圆球形。身体外面没有胶质膜不粘外来物质。伪足呈针状，内有硬的轴丝，自细胞核辐射伸出，长度为细胞直径的1-2倍。以纤毛虫和小轮虫为食。浮游或生活在水草上，泥沙底表面化小水沟、池塘、湖泊、水库都有分布。

B 光球虫属：身体内外两层分界明显。身体外面没有胶质膜。

C 棘球虫属：具1简单棘孔球壳，壳表生出同行而简单的放射针。壳薄，网孔多角形，放射针１００－120根。

D 刺胞虫属：具胶质膜。硅质骨针系细长的棘刺。自身体周围放射状伸出，骨针末端常分叉。

5）放射虫目：轴状伪足

A 等棘虫属：具骨针 骨针等长，同形（有时2-4根稍长）。中央囊呈球形或多角形。肌丝常为16条，也可达32-40条。

B 水母虫属：中央囊有1个孔眼，壳为单轴，两侧对称，呈卵形或钟罩形。具梳齿状口针4根，常大小相同。口针外侧常具有较长或较短的侧针。

二、纤毛纲：以纤毛为运动胞器

1、全毛目：纤毛单一类型，均匀分布，无小膜口缘区。

1）板壳虫属：细胞桶形榴弹状，细胞外有纵横排列十分整齐的膜质板片。纤毛均匀分布全身。围口板片有尖角状突起，后端浑圆或有2个至数个刺突。常有1至数根较长的尾毛。

游动迅速，以各种动物为食，素有清道夫之称。分布有机质较多的水体，

2）栉毛虫属：　　细胞圆桶形，胞口位于前部圆锥形突起的顶端。身体上有1个至2圈纤毛环绕，纤毛环上的纤毛排列整齐成梳状的纤毛栉，身体其它部分无纤毛。大核1个在体中部，2-4个小核。伸缩泡在体后端。

提问：单环栉毛虫和双环栉毛虫的区别？

3）焰毛虫属Askenasia：　　圆锥形，顶端不突出成吻，体卵圆形，有两环栉纤毛。
　　常见种：团焰毛虫 Askenasia volvox

提问：团焰毛虫同双环栉毛虫如何区别？

4）肾形虫属Colpoda： 　　体形呈肾脏。全身分布一定行列的纤毛。体前侧左缘在口前较直，有5-10个齿状缺刻，为纤毛行列弯到口前而形成。全身纤毛稀，均匀分布。大核于体中部，圆至卵圆形。

常生活在水清的静水池或溪流的苔藓中。

5）膜袋虫属Cyclidium： 　　呈长卵形，波动膜大而明显。口器内的小膜系下伸至少有体长的一半，并微向右移。

6）四膜虫属Tetrahynena：
　　梨形，体纤毛均匀。大核1个，居中，伸缩泡1个，在后端中央。常见种：梨形四膜虫T. pyyriformis

7）斜管虫属 Chilodonella：
　　卵圆形，背腹扁平，只腹面具体纤毛。伸缩泡两个，前后各一。大核椭圆，位中部或后端。以细菌、藻类为食，在硅藻、丝状蓝藻多的环境中易找到。常见种：钩刺斜管虫C. uncinata 

8）草履虫属Paramecium：
　　呈倒草履形，断面圆或椭圆形，口沟发达，胞口腔十分明显。体纤毛分布全身，表膜外质中有很多放射排列的刺丝泡，身体前后各一个伸缩泡，其周围有收集管。分布中污性和多污点性水中，有机质丰富的小水体常大量出现草履虫。

2、缘毛目：缺少体纤毛，口纤毛特化成小膜口缘区（唇带），靠肌丝来运动。

1）钟虫属Vorticella：
　　单生，形以倒钟，后端接柄，柄内有肌丝，受刺激时肌丝以弹簧式收缩。柄的下端固着在基质上。
　　本属种类极多分布多污带和中污带，在肥水池塘的水花生或浮萍的根须上常常大量出现。有时大量固着在枝角类、桡足类等甲壳或附枝上。有时养殖的幼虾被大量固着而致死。

2）聚缩虫属：群体生活，肌丝是互相连接的，牵一发而动全身。

3）单缩虫属（独缩虫属）：虫体形态与钟虫相似，但非单生而是群体，许多虫体长在树枝状分枝的柄端上。各虫体柄内的肌丝彼此分离，不相连接，当个虫体受到刺激时，只限该虫体和柄收缩，群体中的其它虫体不收缩。

4）盖虫Opercularia：
　　营群体生活。形态与聚缩虫相似。但柄无肌丝。当虫体受到刺激，只有虫体收缩，柄不收缩。常见种：节盖虫Opercularia articulata 

5）累枝虫属 Epistylis：口围膨大，具围口唇。
　　营群体生活。形态与聚缩虫相似。但柄较直而粗，柄透明无肌丝。当虫体受到刺激，只有虫体收缩，柄不收缩。

提问：总结一下这5个属的主要区别？

3、旋毛目：体长，胞口纤毛发达，具小膜口缘区。

1）旋口虫属：体长而扁，呈带状。口缘带纵长与身体长轴平行，体表纤毛均匀分布。大核呈链状。

2）.喇叭虫属Stentor： 　　体呈喇叭形，除浮游生活外，常用尖削的后端附着在水中基质上。有高度的收缩性。

大核球形或卵形，单个或似一串项链。伸缩泡一个。中污性池塘常见，有时冰下水层中大量出现。 常见种：多态喇叭虫Stentor polymorphus 

3）弹跳虫属 Halterria：
　　体呈球形，具弹跳能力，体中央周围还有一圈长的刺毛或触毛。大核卵圆形，伸缩泡一个，位于胞口右边。常见种：大弹跳虫Halterria gradinella 

4）侠盗虫属Strobilidium：非常常见的种类。
　　身体梨形或萝卜形。体表有5~6行螺旋纹。围绕胞口的口区为一圈单层的长纤毛，身体其它部分无纤毛。大核在前端，呈马蹄形。小核一个。伸缩泡一个，在后部1/3处。

5）急游虫属 Strombidium：
　　与弹跳虫极相似。但个体较其大些，除口缘纤毛很发达外，身体其他部分无纤毛。游动很迅速。常见种类有绿急游虫

6）麻铃虫属Leprotintinnus： 
　　壳呈管状。背口端开口，后端扩大呈锥状基部，无领。
　　常见种：诺氏麻铃虫L. nordquisti

7）拟铃壳虫属Tintionnopsis ：
　　虫体外有壳，呈杯形或碗形，壳上砂粒较细小，排列整齐，壳前部往往有螺旋纹。本属与砂壳虫属容易混淆，其主要特点是壳内为纤毛虫而非肉足虫；壳上的砂粒较细小，排列整齐；壳口部位的砂粒常呈螺旋排列。寡污性淡水水体中常见，南方大水库中常常成为主要种类。

8）类铃虫属 Codonellopsis： 
　　壳呈壶状，壶口有一明显的领部，领上一般有螺旋形条纹，壶部一般圆形或卵圆形。

9）.网纹虫属 Favella ： 
　　壳呈钟形，壳口大，常有细齿。壳壁两层，薄而透明，没有颗粒附着。末端尖角突出，壳具网纹。

10）游仆虫属Euplotes： 
　　体多呈卵圆形，腹面扁平，背面多少突出，常有纵长隆起的肋条。小膜口缘区十分发达，非常宽阔而明显，无波动膜。无侧缘纤毛，前触毛6-7根，腹触毛2-3根，肛触毛5根，尾触毛4根。

11）棘尾虫属 Stylonychia ：
　　体椭圆形。腹面扁平，背面隆起。每侧各有一行侧缘纤毛。腹面有8根前纤毛，5根腹纤毛，5根肛纤毛和3根尾纤毛。常见种：棘尾虫Stylonychia 

12）筒壳虫属 Tintinnidium：
　　壳长筒形，形状不规则，后端封闭或具一小孔。壳上砂粒大小不一，也没有一定的排列。常见种: 淡水筒壳虫

三、吸管虫纲：利用吸管（触手）捕食

1、足吸管虫属：球形，触手遍布全身；

2、壳吸管虫属：有鞘，触手常汇集成2簇；

3、锤吸管虫属：无鞘，触手汇集成1-4簇。

提问：比较这三种吸管虫属的主要区别？ 

第四节 原生动物的生态分布和意义

一、生态分布特点：

1、分布广泛：分布广泛的原因是什么？ 

1）以单细胞藻类、细菌、各种有机碎屑及其他种类的原生动物为食，这些食物广泛存在于各种类型的水体，为原生动物的生存提供了条件；

2）对环境适应性强，遇到干涸、严寒、温度剧变、食物不足等不良环境时，可形成包囊；

3）易传播，包囊可以通过风味载体进行传播，原生动物也可以通过水或其它动物携带传播；

4）生活周期短。

2、团块分布型，夏、秋季节比重大

3、静水沿岸区较多，湖心区主要为自养型原生动物，水底区营底栖生活，流水环境以固着生活种类多。

二、环境因子对原生动物的影响

1、盐度：多数淡水种类只能生活在淡水，海水种类只能生活在海水，纤毛类在内陆盐水中丰度和生物量占比重较大；

2、温度：适宜温度10-25度；

3、pH :适宜 6.5-8.0之间；

4、氧气：好氧生物，但能耐低氧；

5、有机质：原生动物可以促进有机碎屑分解，会选择摄食高碳水化合物的碎屑。

三、原生动物在污水生物处理中的应用

污水处理厂中原生动物种类丰富，尤其是纤毛虫

1、纤毛虫大量摄食细菌；

2、纤毛虫能分泌物质使悬浮颗粒物质和细菌凝为条状物，絮凝现象能增强活性污泥氧化有机物质的能力和沉淀能力，从而实现水质净化作用。