Động Vật Nguyên Sinh: Khái Niệm, Phân Loại, Cấu Trúc và Vai Trò

Động vật nguyên sinh (Protozoa, từ tiếng Hy Lạp “proto” = đầu tiên và “zoa” = động vật) là một thuật ngữ cổ dùng để chỉ những sinh vật đơn bào (Protista). Thuật ngữ này hiện nay không còn được sử dụng nhiều trong phân loại sinh học hiện đại, nhưng vẫn hữu ích để mô tả một nhóm sinh vật có đặc điểm chung. Động vật nguyên sinh có khả năng di chuyển và dinh dưỡng chủ yếu bằng cách dị dưỡng. Chúng phân bố rộng rãi ở khắp mọi nơi: đất, nước ngọt, nước mặn và trong cơ thể các sinh vật khác. Điều này khác biệt chính so với thực vật nguyên sinh (protophyta), thường là các sinh vật đơn bào không có khả năng di chuyển và thực hiện trao đổi chất qua quá trình quang hợp. Hiện nay, giới khoa học đã xác định được khoảng 40.000 loài động vật nguyên sinh, trong đó một số loài có khả năng quang hợp, ví dụ như trùng roi xanh.

Động vật nguyên sinh là một dạng sống đơn giản, với cơ thể chỉ là một tế bào duy nhất. Tuy nhiên, chúng có khả năng thực hiện đầy đủ các hoạt động sống như một cơ thể đa bào hoàn chỉnh, bao gồm thu nhận thức ăn, tiêu hóa, tổng hợp, hô hấp, bài tiết, điều hòa ion và áp suất thẩm thấu, di chuyển và sinh sản. Chúng có thể thực hiện các hoạt động sống này nhờ vào các cấu trúc tương tự như các bào quan trong tế bào của cơ thể đa bào, chẳng hạn như nhân, ty thể, mạng lưới nội chất, hệ Golgi, không bào co bóp và không bào tiêu hóa. Một số động vật nguyên sinh còn có bào hầu nối liền bào khẩu với túi tiêu hóa, tiêm mao hoặc chiên mao hoạt động được nhờ thể gốc. Động vật nguyên sinh thường có kích thước rất nhỏ, khoảng 0.01 – 0.05mm và không phải là động vật thực sự theo nghĩa phân loại hiện đại.

Phân Loại Động Vật Nguyên Sinh

Việc phân loại động vật nguyên sinh đã trải qua nhiều thay đổi, phản ánh sự tiến bộ trong hiểu biết về mối quan hệ tiến hóa giữa chúng. Các hệ thống phân loại cũ thường dựa vào hình thái và phương thức di chuyển, chia chúng thành 5, 6 hoặc 7 tiểu loại. Tuy nhiên, những phân loại này không hoàn toàn phản ánh mối quan hệ thực sự giữa chúng theo quan điểm hiện đại. Dưới đây là một số nhóm chính thường được nhắc đến:

• Sarcomastigophora: Nhóm này bao gồm các loài có cơ quan vận chuyển là chiên mao (trùng roi) và/hoặc giả túc (trùng chân giả), và có một loại nhân đơn giản. Trước đây, nó bao gồm hai lớp Sarcodina (Amoeboid) và Mastigophora (Flagellate) kết hợp lại.

• Labyrinthomorpha:

• Apicomplexa:

• Microspora:

• Acetospora:

• Myxozoa: Năm loại trên bao gồm các bào tử trùng sống ký sinh ở các cơ thể động vật khác. Trước đây, các ngành này được xếp chung vào lớp Sporozoa.

• Ciliophora: Nhóm này có cơ quan vận chuyển là tiêm mao và có hai loại nhân khác nhau: nhân dinh dưỡng (macronucleus) và nhân sinh dục (micronucleus). Trước đây, nhóm này được xếp vào lớp Ciliata.

Cấu Trúc Động Vật Nguyên Sinh

Mặc dù chỉ là một tế bào, động vật nguyên sinh sở hữu cấu trúc phức tạp cho phép chúng thực hiện các chức năng sống cần thiết.

Cơ Quan Vận Chuyển

Động vật nguyên sinh có ba loại cơ quan vận chuyển chính: giả túc, chiên mao và tiêm mao.

• Giả túc (Pseudopod): Là phần nhô ra của tế bào chất theo hướng di chuyển. Giả túc được sử dụng để di chuyển và bắt thức ăn. Có bốn loại hình dạng giả túc:

  1. Giả túc hình sợi (Filopodia)
  2. Giả túc hình rễ cây (Rhizopodia)
  3. Giả túc hình tia (Axopodia)
  4. Giả túc hình chùy có đầu tròn

• Chiên mao (Flagella): Chiên mao hoạt động như mũi khoan, xoay tròn trong nước để kéo toàn bộ động vật nguyên sinh về phía trước. Chúng cũng tạo ra dòng nước cuốn thức ăn vào miệng (bào khẩu). Một số động vật nguyên sinh có cả giả túc và chiên mao, thậm chí cả màng uốn.

• Tiêm mao (Cilia): Tiêm mao hoạt động như mái chèo, đẩy sinh vật tiến về phía trước. Chúng cũng làm cho con vật tự xoay quanh mình khi vận chuyển, đồng thời tạo nên dòng nước xoáy cuốn theo thức ăn đưa vào miệng.

Cơ Quan Tiêu Hóa: Không Bào Tiêu Hóa

Các mảnh vụn thức ăn được đưa vào bào khẩu (cytostome), thường nằm ở một vị trí nhất định trên cơ thể động vật nguyên sinh. Từ bào khẩu, thức ăn đi vào bào hầu (cytopharynx) và được bao bọc trong một túi gọi là không bào tiêu hóa. Các enzyme tiêu hóa được tiết vào trong túi này để phân giải thức ăn. Các chất dinh dưỡng tạo thành sẽ được đưa vào tế bào chất, còn những chất không tiêu hóa được tế bào thải ra ngoài qua bề mặt.

Trao Đổi Khí, Bài Tiết và Điều Hòa Áp Suất Thẩm Thấu

Động vật nguyên sinh thực hiện trao đổi khí trực tiếp qua màng tế bào. Việc bài tiết và điều hòa áp suất thẩm thấu thường được thực hiện thông qua không bào co bóp.

• Ví dụ, ở Paramecium multimicronucleatum:

  • Không bào trương đầy nước với màng đóng kín lỗ thoát.
  • Sau đó, lỗ thoát mở ra, không bào dốc hết nước ra ngoài.
  • Tiếp tục, lỗ thoát được đóng lại.
  • Cuối cùng, hai túi nhập lại hình thành không bào trương đầy nước.

• Ở Paramecium trichium:

  • Đầu tiên, không bào trương đầy nước, không bào thứ cấp và tam cấp được thành lập.
  • Sau đó, không bào dốc hết nước ra ngoài, sau đó không bào nhận nước từ các không bào thứ cấp và tam cấp.
  • Kết thúc, không bào lại trương đầy nước.

Vai Trò Của Động Vật Nguyên Sinh Trong Hệ Sinh Thái

Động vật nguyên sinh đóng vai trò quan trọng trong nhiều hệ sinh thái khác nhau. Chúng là một mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn, là nguồn thức ăn cho các sinh vật lớn hơn và là tác nhân phân hủy chất hữu cơ. Một số loài động vật nguyên sinh ký sinh có thể gây bệnh cho người và động vật. Tuy nhiên, nhiều loài khác lại có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát số lượng vi khuẩn và các sinh vật đơn bào khác.

Tham Khảo

1. Abramoff, P. 1994. Laboratory Outlines in Biology VI. W. H. Freeman & Com., New York.
2. Avila, V.L. 1995. Biology. Investigating life on the earth. 2nd Ed. Bookmark Pub. London.
3. Ban thực vật. 1972 – 1973. Thực tập thực vật. Khoa học Đại học Đường – Sài Gòn.
4. Barrett, J.M., P. Abramoff, A.K. Kumaran, W.F. Millington. 1986. Biology. Prentice – Hall; Englewood Cliffs, N.J.
5. Campbell, N.A. 1996. Biology. 4th Ed. The Benjamin/Cummings Pub. Com., Inc. CA.
6. Gould, J. L., W. T. Keeton. 1996. Biological science. 6th Ed. W.W. Norton & Co. New York – London.
7. Phạm Hoàng Hộ. 1967. Sinh học thực vật. Tủ sách khoa học. Bộ Giáo dục. Sài Gòn.
8. Phạm Hoàng Hộ. 1970. Hiển hoa bí tử. Trung tâm học liệu. Bộ Giáo dục. Sài Gòn.
9. Phạm Hoàng Hộ. 1972. Tảo học. Trung tâm học liệu. Bộ Giáo dục. Sài Gòn.
10. Keeton, W.T. & J.L. Gould. 1993. Biological Science. 5th Ed. W.W. Norton & Company. New York – London.
11. Knox, B., P. Ladiges, B. Evans. 1994. Biology. McGraw-Hill Book Company. Australia.
12. Lê Quang Long. 1986. Sinh lý động vật và người. Tập 1 và 2. Nhà xuất bản Giáo dục. Hà Nội.
13. McFadden, C.H. & W.T. Keeton. 1995. Biology. An exploration of life. W.W. Norton & Company. New York – London.
14. Pechenik, Jan A. 1996. Biology of the Invertebrates. 3rd. The MacGraw-Hill Com. Inc.
15. Nguyễn Văn Uyển và các tác giả. 1984. Nuôi cấy mô thực vật phục vụ công tác giống cây trồng. Nhà xuất bản TP. Hồ Chí Minh.