原生生物

原生生物，最簡單的真核生物，全部生活在水中，沒有角質。可分為三大類，藻類、原生動物類、原生菌類。它們的細胞內具有細胞核和有膜的細胞器。

基本介紹

• 中文名：原生生物
• 外文名：protist / protoctists
• 界：原生生物界
• 特點：生活在水中，沒有角質
• 分類：藻類、原生動物類、原生菌類

生物介紹

比原核細胞更大、更複雜。有些原生生物可以利用光合作用製造食物，原生生物界至少包含5萬種的生物。

演化

由化石得知，原生生物在15億年前即已存在，它是由原核生物演化來的。大部分的原生生物為單細胞，因此常被認為是最原始、最簡單的一群真核生物，是五界中在形態、解剖、生態和生活史上變異最大的一界。此界的界限不很明確，有些原生生物的演化分支很顯然的延伸入植物界、菌物界和動物界中。有些原生生物的細胞非常複雜，雖然只是單細胞的個體，但必需像植物體或動物體執行所有的新陳代謝。由此可知，真核生物的起源是生物演化史上的重要突破。

單鞭毛生物是其真核細胞中有單一個鞭毛，或至少其祖先有的一種生物。現今的研究猜測單鞭毛生物會是後鞭毛生物（動物、真菌和其他相關類型）和變形蟲的祖先，而雙鞭毛生物（有兩個鞭毛的真核細胞）則是泛植物（植物和其近親）、古蟲界、有孔蟲界和囊泡藻界等生物的祖先。

單鞭毛生物具有一個三基因的融合，這在雙鞭毛生物中是沒有的。這三個於單鞭毛生物中，但不於細菌或雙鞭毛生物中融合在一起的基因可編譯成合成嘧啶核苷酸的酶：氨甲醯磷酸合酶、二氫乳清酸酶和天冬酸碳酸轉移酶。[1]這必定包含有兩次的融合，一對很稀少的事件，使之成為了後鞭毛生物和變形蟲的共同祖先。

湯瑪斯·卡弗利爾-史密斯曾認為單鞭毛生物的共同祖先有單一個中心粒[1][2]，然而最近的觀點是單鞭毛生物的共同祖先是有兩個中心粒但只有一條鞭毛的生物，雙中心粒（如動物細胞內由兩個中心粒組成的中心體）的來源和雙鞭毛生物上的不同，為趨同進化的一種。[1]

原生生物界

五界系統中，將單細胞的真核生物歸在原生生物界 (Kingdom Protista) 。生物學家在1970年代和1980年代又擴充了原生生物界的界限，而包含了原本在五界中屬於植物界和菌物界的多細胞生物，此種分類轉移是基於細胞構造和生活史的比較而得的。例如有證據指出，多細胞的海藻比較接近單細胞藻類，而比較不接近植物。此種膨脹的分類法中，使原生生物界包含了類似植物的藻類、類似菌類的原生菌類和類似動物的原生動物類。因為「protist」一字意味著單細胞形式，有些學者認為既然已擴張此界的界限，而建議改名為「Kingdom Protoctista」。不管名稱如何，意即將所有不適合歸入植物、菌類或動物的真核生物皆放在此界中。

生物特徵

特徵

o 原生生物包括簡單的真核生物(即具有真正的細胞核，以核膜為界限的細胞核)，多為單細胞生物，亦有部分是多細胞的，但不具組織分化。這個界別是真核生物中最低等的。

o單細胞的原生生物集多細胞生物功能於一個細胞，包括水份調節，營養，生殖等。

o 裸藻。

o 多數原生生物生存於水中或潮濕的土壤中。

分布

凡是有水的地方就有原生生物，他們都很微小，需用顯微鏡觀察，是重要的浮游生物 (plankton)，在湖泊或池塘邊緣的靜止水面含量特別豐富，也有些底棲在海洋或淡水域。這些能行光合作用的浮游原生生物成為其他原生生物的食物來源。在潮濕的土壤、葉片上或陸地上也有他們的蹤跡，也有一些是共生的，也有一些是會引起致命疾病的寄生原生生物。

鞭毛

大部分的原生生物在其生活史中某一階段具有鞭毛或纖毛，纖毛較鞭毛短且數目多，他們像船槳一樣有韻律的移動細胞。原核生物的鞭毛是與細胞表面相接觸 (如細菌)，而真核生物的鞭毛和纖毛則為細胞質的延伸，由微細管成束組成，外覆細胞膜，他們具有基本構造 (9+2型的微細管排列) 。

營養方式

簡介

幾乎所有的原生生物都進行有氧呼吸。他們的營養方式也是真核生物中變異最大的，有些為自養 (autotrophs) ，有些為異養 (heterotrophs) ，還有些為混合營養 (mixotrophs) 的，可行光合作用和異養 (如眼蟲) 。因此可用營養方式將原生生物分為三群 :

類似植物

類似植物的藻類 (Photosynthetic (plant-like) protists : algae) 一含有葉綠體， 能進行光合作用的自營營養方式。

類似菌類

類似菌類的原生菌類 (absorptive(fungus-like)protists，無特別名稱)一吞噬有機物或分泌酵素，分解並吸收有機分子的異營營養方式。

類似動物

類似動物的原生動物類 (ingestive (animal like) protists : protozoa)一吞噬大食物而為異營的營養方式。

原生菌類

綜述

原生菌類如黏菌(slime molds) 和水霉 (water molds)，他們的外表特徵與菌物界的成員相似，且皆為異養，儲藏肝醣，細胞壁含纖維素與幾丁質 (chitin)，因此有些分類學家仍將黏菌與水霉歸在菌物界。但他們與菌物界的成員的關係並不密切，如他們有遊走細胞(swimming cells)，具鞭毛 ; 或行變形蟲運動，而與菌類不同 ; 黏菌有吞噬作用，吞入固體食物，而菌類則分泌酵素，將食物分解而行吸收。此外，有些水霉會儲藏一種碳水化合物——海帶多糖（mycolaminarin），此物質很像褐藻中的儲藏物質，但與菌類、植物、動物都不同。黏菌和水霉傳統上被視為菌類，但經由以上特徵，他們較適合歸在原生生物界。

分類

黏菌又分為原生質體黏菌 (plasmodial slime molds) 和細胞性黏菌(cellular slime molds)。水霉又分為單鞭毛可動細胞 (uniflagellate motile cells)和雙鞭毛可動細胞 (biflagellate motile cells) 。

原生動物

分類

原生動物大都為可運動的掠食者或寄生者，可分為下列幾類 :

錐體蟲類

具鞭毛的原生動物 (flagellated Protozoans) 一如引起非洲昏睡病的 錐體蟲類(trypanosomes) （感染人的消化道）、 感染人類生殖道的滴蟲類(trichomonads)。

肉足綱

似阿米巴的原生動物 (amoeboid Protozoans) 一藉偽足移動，如有殼 或無殼的變形蟲 (amoebas)、有孔蟲類 (foraminiferans)、太陽蟲類 (heliozoans) 和放射蟲類 (radiolarians)。

孢子蟲類(sporozoans)

一能滑行或不能運動，如瘧原蟲屬 (Plasmodium)會引起瘧疾。

纖毛蟲類 (ciliates) 一利用眾多的纖毛來運動和覓食，如草履蟲。

原生生物（protist / protoctists）是單細胞（亦有部份是多細胞）生物，它們的細胞內具有細胞核和有膜的細胞器。原生生物比原核生物更大、更複雜。有些原生生物可以藉助光合作用製造食物，原生生物界至少包含5萬種的生物。

特徵

原生生物的特徵：

原生生物包括簡單的真核生物（即具有真正的細胞核），多為單細胞生物，亦有部份是多細胞的，但不具組織分化。這個界別是真核生物中最低等的。

所有原生生物都生存於水中。

所有單細胞且為真核的生物為原生生物，也就是說原生生物比原核生物高等而比其他真核生物低等，是由低等生物到高等生物過渡的實例

藻類生物

綜述

藻類包括好幾個相當不同的生物群，他們共同特點是具有光合作用的能力，而且保有在水中生長的原始習性，藻類異於植物之處，在於(1)單細胞藻類(unicellular algae)，其本身即可作為配子(gamete)，(2)一些多細胞藻類(multicellular algae)，其配子囊 (gametangium，產生配子的構造) 和孢子囊(sporangiun，產生孢子的構造) 為單細胞構造 ，(3)其餘的多細胞藻類，其配子囊為多細胞構造，但每個細胞都具有生殖能力，各產生一個配子。藻類主要生長在淡水、鹹水或半鹹水的水域中，或泥土中，下雨過後的水窪、花盆外側、牆上，或與菌類 (如地衣)、植物 (如滿江紅葉部空腔內的念珠藻)、動物共生。

分類依據

目前已知的藻類種數約為23，000種，其分類主要依據 :

1光合作用色素的種類，

2貯藏物的性質，

3細胞壁的成分，

4鞭毛的數目和位置，

5細胞內的細微構造。

依此可將原生生物界的藻類分為6門 。

分類作用

藻類 (本段文包括原核生物界的藍綠藻) 和人類有密切的關係，大氣中50%的氧是由藻類行光合作用放出的。而且藻類也和高等植物一樣，在生態系中扮演初級生產者 (primary producer) 的角色，尤其在水生生態系(aquatic ecosystem) 中，藻類為其他初級消費者 (primary consumers) 如魚、蝦等的主要食物來源。有些藻類可以食用 【如藍綠藻的髮菜(Nostoc)，褐藻的海帶(Laminaria) 和群帶菜，紅藻的頭髮菜 (Bangia)、紫菜(Porphora)、龍鬚菜(Gracilaria) 和菩提藻 (Grateloupia) 】，有些大型海藻可以當飼料，有些褐藻可以當肥料。有些紅藻的細胞壁含有石灰質，會堆積為暗礁;矽藻的遺體也會堆積成為矽藻土。此外紅藻的細胞壁含有多醣類，可萃取而製成洋菜(agar) ; 褐藻的細胞壁含有藻素(algin)，可製成凝膠 (gel) 或安定劑。尚有些紅藻可用來配藥，有些褐藻還可用來提煉工業用的石油。近年來更有許多藻類被經由人工大量培養而成為健康食品，如綠藻的綠胞藻 (Chlorella) 和連營藻 (Scenedesmus)，藍綠藻的螺旋藻 (Spirulina) 等。

危害

藻類亦給人類帶來困擾，當水域中某種營養鹽過高時，容易造成某種藻類過度繁殖，而產生藻華 (bloom) 或紅潮 (red tide)現象。在這種優養(eutrophication) 的狀況下，當藻類死亡時，細菌分解藻類後，水中會缺氧而最後使魚、蝦死亡。

生態習性

藻類的形狀和大小，差異甚大 : 小者如單細胞的單胞藻(Chlamydomonassp.)，長度僅5-25m左右 ; 而大者如昆布 (Laminaria)，長可達數尺。另有些為群體、管狀、絲狀或薄膜狀。

藻類可以斷裂 (fragmentation)，或動孢子 (planospore) 或不可動孢子(aplanospore) 行無性生殖。當環境惡劣時，可以同形配子 (isogamy)、不同形配子 (anisogamy) 或精卵結合 (oogamy) 進行有性生殖。

生活史

藻類的生活史有三型：

合子生活史 (zygotic life cycle) 一生活史中的個體以配子體 (單套) 世代占優勢，只在合子短暫的時期具有雙套，並進行合子減數分裂(zygotic meiosis)，原始的藻類多行此種生活史，如單胞藻。

配子生活史 (gametic life cycle) 一生活史中的個體以孢子體 (雙套)世代占優勢，只在配子短暫的時期具有單套，產生配子之前行減數分裂(gameticn meiosis)，此種生活史似動物，如矽藻。

孢子生活史 (sporic life cycle) 一生活史中孢子體和配子體交替出現，具明顯的世代交替，產生孢子時進行減數分裂 (sporic meiosis)，藻類和植物多行此種生活史 ; 其中有些藻類的孢子體和配子體同型(isomerphic alternation of generation)， 如石蓴， 有些則不同型(heteromorphic alternation Of generation) ， 如昆布 。