原生生物

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原生生物
化石時期: 新元古代 – 全新世
Protist collage.jpg
科學分類
域: 真核生物 Eukaryota
排除以下分类

其他众多分类
分类方法不唯一

原生生物(学名:Protist英语发音:/ˈprtɨst/)是一类真核微生物的集合。过去原生生物被认为是生物分类中的一,学名为Protista,这个界中包含了许多不适合分入其它界的单细胞生物。现代的的基于分子水平的研究使得这一类生物在现代生物分类学中得到了重新定义,现在原生生物所指的范围广泛,并与这一分类有关。原生生物现在被认为是众多的属于不同门的生物的集合,他们在进化过程中拥有不同的生命周期营养级能动性以及细胞结构[1][2]。属于原生生物的这些生物除了他们相对简单的结构以外,他们之间并没有太多相似之处[3]。这些生物是大多数单细胞生物,或者是没有复杂组织的多细胞生物,他们简单的结构也使得他们与其它真核生物如真菌动物植物相区分。

“原生生物”(Protista)这一术语是由德国生物学家恩斯特·海克尔在1866年第一次使用的。那时原生生物依据其与“更高一级”的界的生物的相似性而被分为多个类别:“类似动物”的原生动物(Protozoa)、“类似植物”的叶状植物(Thallophyte,主要是指单细胞藻类)、“类似真菌”的黏液菌(slime molds)或水霉(water molds)。这种基于共同点的缺乏深度的分类方式被基于系统发生学(进化过程中生物的相关性)的分类方式所取代。但是这一术语至今仍然被用于非正式地描述这些生物的形态学生态学特征。

原生生物主要生活在包含液态水的环境中。藻类等原生生物会进行光合作用,同时他们也是生态系统中的初级生产者,在海洋中这类生物属于浮游生物。其他的原生生物会导致一系列的较为严重的人类疾病,这类生物有比如动质体顶复门动物等,导致的疾病包括疟疾非洲锥虫病等。

分类[编辑]

分类历史[编辑]

德国生物学家格奥尔格·奥古斯特·戈德弗斯在1830年第一次将原生生物与其它生物区分开来,他使用“protozoa”(原生动物)一词来指代例如纤毛虫珊瑚等生物[4]。这一生物分类在1845年被扩展到包含所有单细胞动物,例如有孔虫门变形虫等。19世纪60年代英国生物学家约翰·霍格第一次提出了Protoctista这一正式的生物分类学,他认为原生生物应该包括在他看来原始的单细胞动物和植物。霍格将原生生物定义为“自然界的第四界”,其它三界分别为植物界、动物界和矿物质界[4]。德国生物学家恩斯特·海克尔之后将矿物质界移出了生物分类学,并将原生生物命名为“protists”,使当时的生物分类为植物界、动物界和代表“原始生命界”的原生生物界[5]

一个世纪后,美国生物学家赫伯特·克普兰恢复了霍格的命名方法,他认为“Protoctista”字面意思为“最先建立的生命”,同时他还抱怨称海克尔的命名“protista ”还包括了如细菌在内的无核微生物,而他自己的“Protoctista”命名不包括这类生物。克普兰的命名指代了含有细胞核真核生物,例如硅藻绿藻真菌[6]。基于这一理论美国生物学家罗伯特·惠特克建立了包含了真菌界动物界植物界和原生生物界的四界分类系统[7]。此后为了与原核生物进行区分,原生生物界只代表真核微生物,而原核生物则被分入原核生物界,这形成了五界分类系统[8]。这一分类系统一直被广为接受,直到20世纪末。那时分子系统发生学开始得到发展,人们开始意识到原核生物和原生生物两者均不是一类具有相关性生物的集合(他们不是单系群[9]

现代分类[编辑]

目前“protist”这一术语被用来指代一系列的单细胞真核生物,这些生物可能以单独细胞的形态或者以群落的形式存在,并且没有分化出特别的组织[10]。而“protozoa”则被用来指代原生生物中不形成丝状结构的异养生物。这两个属于已经不再在现代生物分来学中使用,而仅仅是用来非正式指代其所代表的生物。

生物分类学中对原生生物的分类依旧在发生变化,较新的分类尝试基于超微结构生物化学基因学层面使其指代单系群的生物。由于原生生物整体来看是并系群,因此如上所述的分类方法会使现有的界分类分裂或者被弃用,而不能将原生生物作为真核生物里的一个单独的支线。由Adl et al. (2005)最近提出的一个方案既不会干扰生物分类学的正式分类[10],又可以将生物体编入一个分级编目中,这使得生物分类在相当长的一段时间内可以变得更稳定并易于更新。原生生物分类中有一些被认为是门分类的已经在本文右侧的信息框中列出[11],其中有很多被认为是单系群,但是目前仍缺乏证实。例如古虫界生物可能不是单系群的,又例如只有当定鞭藻门隐藻门被排除在外时,囊泡藻界生物才能说是单系群的[12]

特征[编辑]

  • 原生生物是简单的真核生物,多为单细胞生物,亦有部分是多细胞的,但不具组织分化。这个界别是真核生物中最低等的。
  • 製造養分的方式,有的跟真菌一樣,吸收外间的营养;有的能行光合作用,亦能捕食,例如裸藻
  • 所有原生生物都生存于水中。

常見的原生生物包括纤毛虫(ciliates)、变形虫疟原虫粘菌浮游生物海藻,也有光自營的单细胞游动微生物,如眼虫等。

营养方式[编辑]

几乎所有的原生生物都进行有氧呼吸。他们的营养方式也是真核生物中变异最大的,有些为自养,有些为异养,还有些为混合营养的,可行光合作用和异养。因此可用营养方式将原生生物分为三群:

类似植物[编辑]

类似植物的藻类,一含有叶绿体, 能进行光合作用的自营营养方式。

类似菌类[编辑]

类似菌类的原生菌类,一吞噬有机物或分泌酵素,分解并吸收有机分子的异营营养方式。

类似动物[编辑]

类似动物的原生动物类,一吞噬大食物而为异营的营养方式。[13]

原生生物[编辑]

真核生物除動物植物真菌三界之外統稱原生生物,爲併系群

註:以上真核生物列表不完全,尚包括有其他一些未歸類原生生物

参考资料[编辑]

  1. ^ Simonite T. Protists push animals aside in rule revamp. Nature. 2005年November月, 438 (7064): 8–9. doi:10.1038/438008b. PMID 16267517. 
  2. ^ Harper, David; Benton, Michael. Introduction to Paleobiology and the Fossil Record. Wiley-Blackwell. 2009年: 207. ISBN 1-4051-4157-3. 
  3. ^ Systematics of the Eukaryota. [2009-05-31]. 
  4. ^ 4.0 4.1 Scamardella, J. M. Not plants or animals: a brief history of the origin of Kingdoms Protozoa, Protista and Protoctista. International Microbiology. 1999年, 2: 207–221. 
  5. ^ Rothschild LJ. Protozoa, Protista, Protoctista: what's in a name?. J Hist Biol. 1989年, 22 (2): 277–305. doi:10.1007/BF00139515. PMID 11542176. 
  6. ^ Copeland, H. F. The Kingdoms of Organisms. Quarterly Review of Biology. 1938年, 13 (4): 383. doi:10.1086/394568. JSTOR 2808554. 
  7. ^ Whittaker, R. H. On the Broad Classification of Organisms. Quarterly Review of Biology. 1959年, 34 (3): 210. doi:10.1086/402733. JSTOR 2816520. 
  8. ^ Whittaker RH. New concepts of kingdoms or organisms. Evolutionary relations are better represented by new classifications than by the traditional two kingdoms. Science. 1969年January月, 163 (3863): 150–60. doi:10.1126/science.163.3863.150. PMID 5762760. 
  9. ^ Stechmann, Alexandra; Thomas Cavalier-Smith. The root of the eukaryote tree pinpointed. Current Biology. 2003年, 13 (17): R665–R666 [15 May 2011]. doi:10.1016/S0960-9822(03)00602-X. PMID 12956967. 
  10. ^ 10.0 10.1 Adl SM, Simpson AG, Farmer MA, et al.. The new higher level classification of eukaryotes with emphasis on the taxonomy of protists. J. Eukaryot. Microbiol. 2005年, 52 (5): 399–451. doi:10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x. PMID 16248873. 
  11. ^ Cavalier-Smith T, Chao EE. Phylogeny and classification of phylum Cercozoa (Protozoa). Protist. 2003年October月, 154 (3–4): 341–58. doi:10.1078/143446103322454112. PMID 14658494. 
  12. ^ Laura Wegener Parfrey, Erika Barbero, Elyse Lasser, Micah Dunthorn, Debashish Bhattacharya, David J Patterson, and Laura A Katz. Evaluating Support for the Current Classification of Eukaryotic Diversity. PLoS Genet. 2006 December, 2 (12): e220. doi:10.1371/journal.pgen.0020220. PMC 1713255. PMID 17194223. 
  13. ^ 原生生物界. [2014-10-15].