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眼虫(原生生物界生物)

眼虫是眼虫属生物的统称,在植物学中称裸藻,也称绿虫藻,是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物。鞭毛纲,眼虫科。体小,长梭形。前端钝圆,后端尖削,中央有一大的胞核。体外表膜具细的斜纹。

眼虫体通常因含大量卵圆形的叶绿体而呈绿色。有鞭毛2条,1条自胞口伸出,生活时常打动。淡水产,春夏季节常在有机质较多的污水内大量繁殖,使水质成绿色。如绿眼虫可作为有机物污染环境的生物指标。

1.鞭毛

2.胞口

3.储蓄泡

4. 眼点

5. 伸缩泡

6.副淀粉体

7.胞核8.叶绿体

9.表膜

10.光感受器

11.基体

12.根丝体

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)。

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。

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。

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。

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)。

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。

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。

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。

多年来用眼虫进行基础理论的研究取得不少成果。不仅对遗传变异理论的探讨有意义,而且对了解有色、无色鞭毛虫类动物间的亲缘关系,对了解动、植物的亲缘关系都有重要意义。眼虫也有被作为有机物污染环境的生物指标,用以确定有机污染的程度,另外眼虫对净化水的放射性物质也有作用。

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