PROTOZOA: KENMERKEN, CLASSIFICATIE, REPRODUCTIE, VOEDING - BIOLOGIE - 2025

De protozoa of protozoaire organismen zijn eencellige eukaryoten. Het kunnen heterotrofen of facultatieve autotrofen zijn. De meeste zijn solitair, maar er zijn koloniale vormen die in vrijwel elke habitat voorkomen. De meeste leven vrij, bijna allemaal in de zee of in zoet water, hoewel er talrijke parasitaire soorten van andere organismen zijn, waaronder de mens.

Protozoa zijn een polyfyletische groep organismen die zich volgens de klassieke taxonomie in het dierenrijk bevonden. Een meer recente classificatie omvatte ze met andere eencellige organismen en enkele groene algen in het protisten- of protoctistische koninkrijk.

Protozoa, Balantidium coli in natte berg. Fotografie door: Euthman. Genomen en bewerkt vanaf commons.wikimedia.org

De oorsprong is zeer oude, bestaande fossiele gegevens uit het Precambrium. De eerste onderzoeker die ze observeerde, was Anton van Leeuwenhoek. Tussen 1674 en 1716 beschreef deze onderzoeker vrijlevende protozoa, evenals verschillende parasitaire diersoorten. Hij ging zelfs zo ver dat hij Giardia lamblia beschreef die uit zijn eigen uitwerpselen kwam.

Algemene karakteristieken

Misschien is het enige gemeenschappelijke kenmerk dat de leden van deze groep gemeen hebben, hun niveau van cellulaire organisatie, aangezien ze in alle andere aspecten zeer divers zijn.

Onder de protozoa zijn er alle soorten symmetrie bekend, van totaal asymmetrische tot sferische symmetrie. De grootte kan variëren van een micron tot enkele millimeters.

Het bewegingsmechanisme is ook behoorlijk variabel. Ze hebben mogelijk geen mobiliteit en zijn voor hun beweging afhankelijk van de omgeving of andere organismen. Anderen kunnen door pseudopoden, trilharen of flagellen bewegen.

Het lichaam kan worden ondersteund door een exoskelet genaamd de testa of door een intern cytoskelet. Het cytoskelet kan bestaan ​​uit microfilamenten, microtubuli of blaasjes.

De vertering van voedsel, in protozoa, is intracellulair en vindt plaats in de spijsverteringsvacuole. Voedsel bereikt de vacuole door fagocytose of endocytose. De interne concentratie van water en ionen wordt uitgevoerd door middel van een contractiele vacuole.

De meest voorkomende vorm van reproductie is splijting. Dit type reproductie vindt plaats op een bepaald punt in de levenscyclus van de meeste protozoa.

Oorsprong

Aangenomen wordt dat de oorsprong van protozoa afkomstig is van een proces van symbiose tussen bacteriën, mitochondriën en plastos. Een primitieve bacterie van de clade Proteoarchaeota heeft mogelijk een alfaproteobacterie (organisme vergelijkbaar met rachitis) gehuisvest, die aanleiding gaf tot mitochondriën.

Deze relatie is mogelijk ongeveer 1600-1800 miljoen jaar geleden ontstaan. Lynn Margulis, een Noord-Amerikaanse bioloog, was de belangrijkste promotor van deze hypothese over de oorsprong van eukaryoten in het algemeen en protozoa in het bijzonder.

Classificatie

De naam protozoa werd in 1818 opgericht door de Duitse zoöloog Georg Goldfuss om wat hij beschouwde als de oerdieren te groeperen. In 1820 definieerde hij protozoa als een klasse binnen het dierenrijk. Deze groep bevatte echter naast de infusoria (Ciliophora) ook enkele soorten koralen, eencellige algen en kwallen.

In 1845 verhief een andere Duitse zoöloog, Carl Theodor Ernst von Siebold, protozoa tot het niveau van een phylum binnen het dierenrijk. Hij verdeelde ze in twee klassen, Infusoria (Ciliophora) en Rhizopoda.

Later, in 1858, scheidde de Engelsman Richard Owen de protozoa van dieren en planten en bracht ze tot de categorie van koninkrijk.

Ernst Haeckel nam protozoa op in het protistenrijk, een zelfgemaakt taxon voor alle eencellige en eenvoudige vormen. Naast protozoa omvatte dit koninkrijk protofyten en atypische protisten.

Na dit voorstel werden protozoa echter lange tijd beschouwd als een phylum van eencellige organismen binnen het dierenrijk.

In 1938 stelde HF Copeland de verdeling van levende wezens voor in vier koninkrijken: monera, protista, plantae en animalia. In dit voorstel haalde Copeland de bacteriën en cyanobacteriën uit de protista en nam ze op in het nieuwe monera-koninkrijk. Later scheidde RH Whittaker de schimmels van de protoctista en nam ze op in het schimmelkoninkrijk.

-Traditionele classificatie van protisten

De klassieke classificatie beschouwt protozoa als een enkel phylum binnen de animalia. Dit phylum is op zijn beurt verdeeld in vier klassen, fundamenteel gebaseerd op de wijze van voortbewegen:

Rhizopoda of Sarcodina

Het verplaatsingsmechanisme is door de emissie van pseudopoden. Pseudopodia zijn tijdelijke projecties van het cytoplasma en plasmamembraan als aanhangsels. Onder de vertegenwoordigers waren radiolaria, foraminiferen, heliozoa, amoeben en anderen.

Ciliophora of Ciliata

Ze bewegen door trilharen, korte en zeer talrijke filamenten die het lichaam van het organisme omringen. Tot de ciliaten behoren onder meer de peritriquia en spirotriquios.

Mastigophora of Flagellata

Ze bewegen zich door een of meer flagellaten. Flagella zijn langere filamenten dan cilia en zijn meestal in kleine aantallen aanwezig. Dinoflagellaten, choanoflagellaten en opaline behoren tot de vertegenwoordigers van deze groep.

Sporozoa

Ze hebben geen structuren voor voortbeweging. Het zijn parasieten die een sporulatiefase vertonen. Onder hen waren traditioneel gelokaliseerde microsporidia, nu beschouwd als schimmels (schimmels), myxosporidia (nu onder de animalia), haplosporidia (nu onder de cercozoa) en apicomplexen.

-Huidige ranglijst

Thomas Cavalier-Smith en zijn medewerkers verhoogden in 1981 protozoa tot koninkrijksstatus. Ruggiero en medewerkers van hun kant accepteerden dit voorstel in 2015 en verdeelden het protozoaire koninkrijk in acht phyla:

Euglenozoa

Eencellige flagellaten opgegraven. Het grootste deel van het vrije leven omvat ook belangrijke parasitaire soorten, waarvan sommige mensen infecteren. Het is verdeeld in twee groepen: de euglenidae en de quinetoplastiden.

Amoebozoa

Amoeboïde soorten, die vaak wolfpod-achtige pseudopoden en buisvormige mitochondriale ruggen hebben. De meeste soorten zijn eencellig, hoewel ze ook verschillende soorten schimmels bevatten met een macroscopische en meercellige levensfase. In dit stadium worden individuele amoeboïde cellen toegevoegd om sporen te produceren.

Metamonade

Opgegraven flagellaten zonder mitochondriën. Over de samenstelling van de groep wordt nog steeds gediscussieerd, maar ze omvatten onder meer retorten, diplomaat, parabasalid en oxymoron. Alle soorten zijn anaëroob en komen voornamelijk voor als dierlijke symbionten.

Choanozoa (

Het is een clade van eukaryote opisthtocons die de choanoflagellaten en dieren omvat (uitgesloten door Cavalier-Smith).

Loukozoa

Eukaryoten opgegraven. Het omvat de Anaeromonadea en de Jakobea. De taxonomische identiteit van de groep is nog niet duidelijk.

Percolozoa

Ze zijn een groep kleurloze, niet-fotosynthetische, opgegraven eukaryoten die soorten omvatten die kunnen transformeren tussen de amoeboid-, flagellaat- en cyste-stadia.

Microsporidia

Microsporidia zijn een groep van sporenvormende eencellige parasieten. Microsporidia zijn beperkt tot dierlijke gastheren. De meeste infecteren insecten, maar ze zijn ook verantwoordelijk voor veelvoorkomende ziekten bij kreeftachtigen en vissen. Sommige soorten kunnen mensen treffen.

Sulcozoa

Het is een parafyletische groep voorgesteld door Cavalier-Smith als een wijziging van de Apusozoa-groep. De organismen van deze groep worden gekenmerkt door de aanwezigheid van een theca onder het dorsale oppervlak van de cel, met een ventrale groef, en de meeste ook met flagellen.

Kritiek op deze bestelling

Dit koninkrijk wordt als parafyletisch beschouwd, waaruit wordt aangenomen dat leden van de schimmels, animalia en chromista-koninkrijken zijn geëvolueerd. Het sluit verschillende groepen organismen uit die traditioneel tussen protozoa zijn gelegen, waaronder ciliaten, dinoflagellaten, foraminiferen en apicomplexen. Deze groepen zijn ingedeeld onder het Chromistenrijk.

Reproductie

De vormen van reproductie onder protozoa zijn behoorlijk gevarieerd. De meeste planten zich ongeslachtelijk voort. Sommige soorten verdelen zich alleen aseksueel, andere kunnen zich ook seksueel voortplanten.

- Ongeslachtelijke voortplanting

Er zijn verschillende ongeslachtelijke voortplantingsmechanismen:

Binaire splitsing

Ook wel bekend als bipartitie, het is een vorm van ongeslachtelijke voortplanting. Het bestaat uit de duplicatie van DNA, gevolgd door de deling van het cytoplasma. Door dit proces ontstaan ​​twee vergelijkbare dochtercellen.

Knopvorming

Het is een soort asymmetrische reproductie van mitose. Hierbij vormt zich eerst een uitstulping (knop) in een bepaald gedeelte van het plasmamembraan.

De kern van de voorlopercellen deelt zich en een van de resulterende kernen gaat over in de dooier. De dooier scheidt zich vervolgens van de progenitorcel, waardoor een grote en een kleinere cel ontstaat.

Schizogonie

Hierin groeit de stamcel en ontwikkelt een capsule voordat deze zich deelt. Vervolgens doorloopt het een proces van opeenvolgende binaire splitsingen, voordat de verschillende resulterende cellen zich verspreiden.

-Seksuele reproductie

Het is niet gebruikelijk bij protozoa. Het leidt niet direct tot de vorming van nieuwe individuen. Het gebeurt normaal door de fusie van vergelijkbare haploïde individuen.

Deze fusie produceert een diploïde zygote. Deze zygote ondergaat vervolgens meiotische deling om de haploïde status te herwinnen en produceert vier nieuwe haploïde organismen.

Voeding

Protozoa kunnen heterotrofen of facultatieve autotrofen zijn. Heterotrofe vormen kunnen saprozoïsche of holozoïsche zijn. Saprozoïsche soorten verkrijgen organische stoffen op verschillende manieren. Ze kunnen diffusie, actief transport of pinocytose gebruiken.

Pinocytose is een vorm van endocytose van oplosbare moleculen, die bestaat uit de opname van materiaal uit de extracellulaire ruimte door invaginatie van het cytoplasmatische membraan.

Holozoïsche soorten nemen hun prooi of voedsel op door fagocytose. Fagocytose bestaat uit het omsluiten van voedseldeeltjes of prooien en deze omsluiten in relatief grote blaasjes.

Voeding van protozoa. Pinocytose. Afbeelding van: Jacek FH (afgeleid van Mariana Ruiz Villarreal). Genomen en bewerkt vanaf commons.wikimedia.org

Het voedsel dat door protozoa wordt verteerd, wordt naar een spijsverteringsvacuole geleid. De spijsverteringsvacuole kan in elk deel van de cel ontstaan ​​of geassocieerd zijn met het cytostoom, afhankelijk van de soort.

Een lysosoom is gefuseerd aan deze vacuole, waardoor zijn hydrolytische enzymen en lysosomale zuren in het blaasje komen. Terwijl de vacuole verzuurt, ontwikkelt het vacuolaire membraan microvilli die naar de vacuole gaan.

Vervolgens vormt het vacuolaire membraan kleine blaasjes die zich vullen met het verteringsproduct en in het cytoplasma worden uitgescheiden.

De spijsverteringsproducten worden door diffusie naar het cytoplasma getransporteerd. Deze producten kunnen direct worden gebruikt of opgeslagen in de vorm van lipiden of glycogeen. De onverteerde resten komen op hun beurt vrij door exocytose.

Sommige soorten kunnen symbionten zijn van andere organismen, zoals sommige oxamadines die commensaal zijn of mutualisten die het spijsverteringskanaal van insecten bewonen. Andere soorten kunnen parasitair zijn en ziekten veroorzaken bij mens en dier.

Ziekten die kunnen veroorzaken

Microsporidiose

Veroorzaakt door Microsporidia. Het is een opportunistische darminfectie die diarree en zwakte veroorzaakt bij personen met een verzwakt immuunsysteem.

Primaire amoeben meningoencefalitis

Veroorzaakt door de amoebe Naegleria fowleri. Het is een zeldzame en zeer dodelijke ziekte die het centrale zenuwstelsel aantast. In de 3-7 dagen na het oplopen van de infectie begint de verstoring van de reukzin.

Het vermogen om voedsel te ruiken en te proeven gaat snel verloren door de dood van de zenuwcellen van reuk. Deze symptomen worden gevolgd door hoofdpijn, misselijkheid, stijve nekspieren en braken. Later verschijnen waanvoorstellingen, toevallen, coma en later de dood.

Amebiasis of amoebiasis

Het is een ziekte die wordt veroorzaakt door de amoeben Entamoeba histolytica, Entamoeba dispar en Entamoeba moshkovskii. Dit vormt de derde doodsoorzaak onder parasitaire ziekten. Alleen malaria en schistosomiasis overtreffen het aantal veroorzaakte sterfgevallen.

De parasiet wordt meestal verkregen in de vorm van een cyste door besmet voedsel of vloeistoffen in te nemen. Het kan het darmslijmvlies binnendringen en dysenterie veroorzaken, evenals zweren en zich verspreiden naar andere organen.

Aangenomen wordt dat tussen de 10 en 20% van de wereldbevolking deze infectie heeft. 10% van de geïnfecteerde mensen heeft de ziekte. Het sterftecijfer ligt tussen 0,1 en 0,25%. Het is een feit dat u zich geen zorgen hoeft te maken.

Ziekte van Chagas

Het is een ziekte die wordt veroorzaakt door de flagellaatprotozoa Trypanosoma cruzi en wordt overgedragen door triatomine-insecten (chips). De ziekte vindt plaats in drie fasen: acuut, onbepaald en chronisch.

In de chronische fase tast het het zenuwstelsel, de spijsvertering en het hart aan. Dementie, cardiomyopathie, verwijding van het spijsverteringskanaal, gewichtsverlies kunnen optreden en kunnen uiteindelijk fataal zijn.

Protozoa die de ziekte van Chagas veroorzaken. Trypanosoma cruzi, in het hart van een aap. Histopathologie. Foto door: Dr. LL Moore, Jr. Genomen en bewerkt vanaf https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trypanosoma_cruzi_heart.jpg.

Leishmaniasis

Reeks ziekten veroorzaakt door mastigoforen van het geslacht Leishmania. Het beïnvloedt dieren en mensen. Het wordt op mensen overgedragen door de beet van geïnfecteerde vrouwelijke zandvlieginsecten.

Leishmaniasis kan cutaan of visceraal zijn. In de huidvorm valt de parasiet de huid aan en produceert zweren. In de viscerale vorm tast het de lever en milt aan.

Referenties

1. R. Brusca, GJ Brusca (2003). Ongewervelden. 2e editie. Sinauer Associates.
2. T. Cavalier-Smith (1993). Kingdom protozoa en zijn 18 phyla. Microbiol Rev.
3. T. Cavalier-Smith (1995). Zooflagellate fylogenie en classificatie. Tsitologiya.
4. Protozoa. Op Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org
5. MA Ruggiero, DP Gordon, TM Orrell, N. Bailly, T. Bourgoin, RC Brusca, T. Cavalier-Smith, MD Guiry, PM Kirk (2015). Een hogere classificatie van alle levende organismen. PLoS ONE.
6. RG Yaeger (1996). Hoofdstuk 77. Protozoa: structuur, classificatie, groei en ontwikkeling. In S. Baron. Medische microbiologie. 4e editie. Universiteit van Texas Medical Branch in Galveston.