Prvoci

Z Multimediaexpo.cz


Prvoci (Protozoa) je souhrnné označení pro jednobuněčné eukaryotní heterotrofní (či mixotrofní) organismy, které byly dříve řazeny do říše živočichové (Animalia) pro svou pohyblivost a neschopnost fotosyntézy.[1] Tím se odlišují od ostatních protistů, jako jsou různé řasy (Algae) či houbám podobní protisté (hlenky, oomycety a podobně). Ze skutečnosti, že dříve tvořili podskupinu živočichů, vyplývá také latinský termín protozoa, čili „prvotní živočichové“. Klasifikace prvoků však prošla v posledních letech značným vývojem a dnes se prvoci řadí do několika eukaryotních víceméně přirozených superskupin, především pak Amoebozoa (např. Archamoebae), Opisthokonta (zejména trubénky, Choanozoa), Chromalveolata (např. nálevníci, Ciliophora), Excavata (např. krásnoočka, Euglenozoa) a Rhizaria (např. dírkonošci, Foraminifera). Zkoumáním prvoků se zabývá protozoologie.

Obsah

Vývoj poznání

Pravděpodobně prvním člověkem, který pozoroval prvoky, byl s pomocí svých mikroskopů Holanďan Antoni van Leeuwenhoek. Popsal a zakreslil především nálevníky (Ciliophora) a nazýval je Animalcula („zvířátka“). V 18. století pak byli nazýváni Animalcula Infusoria, čili „zvířátka z nálevů“. Tyto a mnohé další klasifikace byly postaveny na víře, že prvoci jsou živočichové. Prvním, kdo vyčlenil jednobuněčné heterotrofy zvlášť, byl v roce 1848 Rudolf Leuckart. V průběhu druhé poloviny 19. století vznikaly další nové termíny, jako Protoctista a Protista, které zahrnují nejen prvoky, ale i mnohé jiné organismy.[2] Český název prvoci použil v roce 1821 Jan Svatopluk Presl jako český ekvivalent k termínu Infusoria.

Klasifikace

Klasifikace domény Eukaryota je z velké části i klasifikací prvoků.

Stavba těla

Podrobnější informace naleznete na stránce: eukaryotická buňka
Schématická stavba trepky

Většina prvoků je velmi malá, aby je bylo možné spatřit pouhým okem - nejčastěji dosahují rozměrů od 0,005 do 0,05 mm, i když jsou běžné i formy do velikosti 0,5 mm - ale jsou dobře pozorovatelní pomocí mikroskopu. Někteří prvoci jsou však viditelní i pouhým okem, jako např. měňavka bahenní, která dosahuje velikosti až 5 mm. Jejich buňka obsahuje mnohé organely, které zajišťují pohyb, získávání potravy, trávení, vylučování nestrávených zbytků a odpadu a rozmnožování a často nemají obdobu v buňkách jiných organismů (např. buněčná ústa, extruzomy, a podobně). Prvoci mají jedno nebo více rovnocenných či funkčně odlišných jader. Množí se nepohlavně (dělením nebo rozpadem) nebo pohlavně, někdy se oba způsoby napevno střídají v pravidelném životním cyklu. Žijí volně nebo cizopasí, charakteristická je pro většinu z nich pohyblivost a heterotrofní způsob života. Známo je přes 30 000 druhů.

  • cytoplazmatická membrána – je to semipermeabilní blána na povrchu buňky. Někdy je velmi tenká (cytoplazmatická membrána), někdy je však dvojitá (mimobuňková stadia Apicomplexa) nebo dokonce trojitá (Gregarina). Pokud je zpevněna systémem mikrotubulů,nazývá se kortex, resp. pelikula (Opalinida, Ciliophora). U mnohých skupin produkuje schránku;
  • cytoplazma – není organela v pravém smyslu slova, protože obaluje všechny organely v buňce. Někdy je diferencovaná na povrchovou viskózní ektoplazmu a zrnitější endoplazmu uvnitř buňky (Ciliophora, většina Sarcodina), tyto vrstvy mohou být i zřetelně oddělené (Lobosia);
  • jádro (nukleus) je nejdůležitější organelou. Obsahuje DNA a dochází v něm i k syntéze RNA. Může být jedno (většina prvoků), nebo dvě (makronukleus a mikronukleus u Ciliophora), nebo pozorujeme víc nediferencovaných jader (Opalinata, víceré Sarcodina);
  • mitochondrie – dvojvrstvé membránozní organely, které poskytují energii pro životní pochody v buňce. U krevních parazitů mohou atrofovat (glukóza a další živiny jsou v nadbytku);
  • Golgiho aparát – tubulózní organela, zabezpečuje sekreční činnost buňky. U rostlinných bičíkovců se tradičně nazývá diktyozom;
  • fagozom, potravní vakuola, vzniká vlečením buňkové membrány do cytoplazmy. Splývá s lyzozomem, s měchýřkem naplněným trávícími enzymy, což umožňuje typické intracelulární trávení;
  • pulzující (kontraktilní) vakuoly – vylučují nadbytečnou vodu, regulují tedy osmotický tlak v buňce;
  • mikrotubuly – mají oporně-pohybovou funkci. Jsou základem bičíků a brv a podílejí se i na stavbě pelikuly a mitotického vřeténka.

Životní projevy

Pohyb

Pohyb prvoků je pasivní (prouděním vody a vzduchu), nebo aktivní. Aktivní pohyb může byť améboidní, „přeléváním“ cytoplazmy, přestože mechanizmus tohoto pohybu stále přesně neznáme (půjde zřejmě o stěhování plazmatických makromolekul), nebo pomocí brv (cilie) a jednoho či více bičíků (flagellum). Bičík se může přiložit k povrchu buňky, čímž vzniká undulující membrána (má ji např. Trypanosoma). Splýváním brv vznikají ciliální deriváty – cirry nebo membranely. Prvoci se dříve tradičně dělili právě podle způsobu pohybu do čtyř níže uvedených skupin:

bičíkovci Pohybují se pomocí bičíků např. krásnoočko
kořenonožci Pohybují se pomocí panožek např. měňavka
nálevníci Pohybují se pomocí řasinek např. trepka
výtrusovci Specializovaní parazité např. zimnička

Příjem potravy

Příjem potravy se uskutečňuje:

  • difuzí přes cytoplazmatickou membránu (nízkomolekulové látky);
  • endocytózou, která má 2 varianty: pinocytózu – pohlcování makromolekul, tukových kapiček a drobných částeček do velikosti 10 μm nebo fagocytózu – pohlcování větších částic potravy (typické pro Sarcodina). Při endocytóze sa částice dostává dovnitř buňky vlečením povrchové membrány, která utvoří okolo částice měchýřek. Pokud sa na fagocytózu specializuje jedna část povrchu buňky, mluvíme o příjmu potravy cytostómem, který je typický pro Ciliophora. Nestrávené zbytky opouštějí buňku exocytózou přes cytopygy – buňkový „anus“, který je viditelný pouze v době defekace.

Rozmnožování

  • Nepohlavní rozmnožování je rozšířené v několika typech:
    • binární dělení – buňka sa rozdělí na 2 stejné jedince, a děje se to v podéĺném (Mastigophora) nebo v příčném směru (Ciliophora). Speciálním případem je pučení, kdy se z mateřského jedince oddělují mnohem menší pupeny, které potom dorůstají (Suctoria);
    • polytomie – rozpad na více jedinců. Vyskytuje se ve dvou variantách: sporogonie a schizogonie (–» Apicomplexa).
  • Pohlavní rozmnožování - Prvoci mají po dobu života haploidní sadu chromozómů (Mastigophora, Apicomplexa), diploidní jsou Opalinata a Ciliophora. V prvém případě dochází k redukci počtu chromozómů při prvém dělení zygoty, ve druhém případě meióza probíhá při vzniku gamet. Pohlavní rozmnožování má v zásadě 3 varianty:
    • gametogamie – splývání dvou nezávislých gamet, které mohou být stejné (izogamie) nebo morfologicky odlišené (anizogamie –» Apicomplexa);
    • gamontogamie – kopulace (jader) gamet předchází spojení celých buněk, nebo aspoň jejich větších částí (Gregarina). Zvláštním případem gamontogamie je konjugace, rozšířená u Ciliophora: Dva jedinci se k sobě přiloží cytostomem a splynou. Makronukleus se rozpustí, mikronukleus se v každé buňce dvakrát po sobě mitoticky dělí, takže vznikají 4 malá jádra. Tři z nich se rozpouštějí, poslední se ještě jednou meioticky dělí na stacionární a migrativní jádro. Migrativní jádra si jedince mezi sebou vymění, vzápětí každé splývá se stacionárním jádrem druhého jedince. Vzniká synkaryon a jedinci se od sebe oddělují. Dost složitým dělením synkaryonu v každém jedinci vznikají 2 makro– a 2 mikronukleusy. Jedinci se ještě jednou rozdělí, takže výsledkem konjugace jsou 4 jedinci;
    • autogamie – proces samooplodnění jádry, které vznikly v tom samém jedinci (Foraminifera, Heliozoa, zřídka jinde).
  • Metageneze - střídání pohlavního a nepohlavního rozmnožování ( př. Malárie → komár × člověk)

Rozšíření

Prvoci jsou rozšířeni všude, kde je jen trochu vlhké prostředí. Nalezneme je ve sladké i slané vodě, v půdě, na povrchu i uvnitř živočichů a rostlin. Hrají velmi důležitou roli v jejich ekologii - mají význam např. při tzv. samočištění vody, v půdách jsou součástí společenstva půdních organizmů, zvaného edafon. Jsou schopny přežívat za nízkých i vysokých teplot. Některé druhy mohou žít jen v teplých mořích, jiné vyžadují studené polární mořské vody. Nejvhodnější teplotou pro většinu z nich je však rozmezí mezi 15 až 25 °C. I když někteří prvoci žijí i v prostředí s vysokými teplotami, většina z nich při teplotách nad 42 °C hyne. Dalším nebezpečím je pro prvoky ultrafialové záření, čehož se využívá např. ke sterilizaci vody. V mechu nalezneme převážně kořenonožce a nálevníky, kteří dovedou snášet velké teplotní a vlhkostní rozdíly. Mořské prvoky lze nalézt jak u mořského dna, tak při mořské hladině. Prvoci, obývající mořské dno (benthos), jsou převážně dírkonošci s pevnou schránkou, kteří se buď po mořském dnu pohybují nebo žijí přisedle na podkladu. Mřížovci žijí převážně na volném moři (pelagiál a jsou hlavní složkou mořského planktonu. V menším počtu pak mořské vody obývají i bičíkovci a dírkonošci. Zvláštní skupinu z hlediska jejich životního prostředí představují parazitičtí prvoci.

Patogenní prvoci

Podle způsobu života je dělíme na ektoparazity a endoparazity. Ektoparazité žijí na povrchu vodních a vlhkomilných živočichů. Svým hostitelům jsou schopni způsobit těžká onemocnění a často je i usmrcují. Typickými představiteli této skupiny prvoků jsou např. bičivka rybí, čepelenka kapří nebo kožovec rybí. Endoparazité přežívají v tkáních nebo orgánech svých hostitelů. Mezi ty, kteří jsou svému hostiteli nebezpečné patří např. měňavka střevní nebo trypanozomy. Jindy však přítomnost prvoků naopak hostiteli pomáhá - tak je tomu u termitů, kteří mají ve svých střevech bičíkovce nebo u přežvýkavců s měňavkami v bachoru. Tito prvoci umožňují svým hostitelům lépe trávit potravu. Většina endoparazitů však v tělech svých hostitelů škodí - připravují ho o výživné látky, poškozují jeho buňky a někdy je i ničí, vylučují jedovaté látky (toxiny). Patogenní prvoci způsobují mnohé významné nemoci člověka i jiných organismů:

Reference

  1. ↑ KLABAN, Vladimír. Svět mikrobů; ilustrovaný lexikon mikrobiologie životního prostředí. Hradec Králové : Gaudeamus, 2001. ISBN 80-7041-687-4. S. 416.  
  2. ↑ HAUSMANN, Klaus; HOLZMANN, Norbert. Protozoologie. Praha : Academia, 2003.  
Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Prvoci“