Jednobuněčné organismy jsou považovány za nejprimitivnější zástupce živočišné říše. Tvoří rozsáhlý typ prvoků, o jejichž rozmanitosti se dnes budeme zabývat. Latinský název pro tento typ je Protozoa. Vzhledem k tomu, že jednobuněčné organismy je obtížné rozdělit na zvířata (Protozoa) a rostliny (Protophyta), jsou často seskupeny jako Protista. Rozmanitost prvoků je úžasná. Mají přes 30 000 druhů a většina z nich je pouhým okem neviditelná, protože nejsou větší než špička jehly. Pokusme se stručně charakterizovat celou paletu prvoků.
Stručná charakteristika prvoků
Všechny tyto organismy jsou rozděleny do 4 tříd v závislosti na způsobu pohybu. Sarcodidae (Sarcodina) se pohybují díky pseudopodii; s nimi tyto většinou volně žijící organismy zachycují kořist. Bičíkovci (Mastigophora) se pohybují pomocí jednoho nebo více bičíků. Sporozoa, včetně Plasmodium sp., jsou parazitické formy bez speciálních pohybových adaptací. Nálevníky (Ciliata) kombinují především volně žijící formy, které se pohybují pomocí řasinek. Nálevník Stenior, který vypadá jako miniaturní trubka, se živí povrchem vodních rostlin.
Stejně jako všechna ostatní zvířata jsou prvoci obecně pohybliví a živí se řadou chemicky složitých potravin. V jejich těle se rozkládá a dodává mu energii. Veškerá rozmanitost prvoků potřebuje vodní prostředí. Přestože většina druhů žije buď v mořské nebo sladké vodě, mnoho z nich vede parazitický způsob života v organismech vyšších živočichů včetně člověka, kde jsou často příčinou různých nemocí. Rozmanitost patogenních prvoků je skvělá.
Flagellates
Bičíkovci zahrnují dva rody - Euglena a Chlamydomonas, jejichž zástupci obsahují chlorofyl, a proto jsou schopni fotosyntézy. Patří sem také bičíkovci pancéřoví (Dinoflagellata), oblečení v celulózovém pouzdru a zahrnutí do planktonu. Parazitická forma Trypanosoma (na obrázku níže) žije u lidí a způsobuje spavou nemoc.
Sarcode
Sarkódy jsou další skupinou s velkým počtem druhů. Celá tato odrůda prvoků je těžko charakterizovatelná, pojďme si tedy říci pár slov o těch nejznámějších. Takového zástupce Sarcodidae jako volně žijícího Améba proteus všichni dobře známe již ze školy (na obrázku níže). Amébaje jednobuněčný živočich patřící do rozsáhlého kmene prvoků, kterým se daří všude tam, kde je dostatečná vlhkost.
Velikost se pohybuje od mikroskopických krevních parazitů Babesia po velké foraminifery, jejichž schránky jsou dlouhé 5 cm.
Ryjokvěty, slunečnice a sporozoany
Rejnoci (Radiolaria) a slunečnice (Heliozoa) mají křemičitou kostru. Proto se někdy shromažďují a používají jako brusný materiál. Sporozoani, vypadnouce z obecného pravidla variability, vykazují vysoký stupeň homogenity, což neplatí pro celou varietu prvoků. Parazitičtí prvoci - všechny jejich druhy. Sporozoani jsou proto zbaveni organel nezbytných pro pohyb a výživu: nepotřebují se hýbat a přijímají potravu již natrávenou. Jejich životní cyklus kombinuje fáze, která se rozmnožují nepohlavně i sexuálně, což vede k tvorbě spor, které mohou produkovat mnoho stovek jedinců.
Shoe Infusoria
Paramecium (nálevník) je specializovaný jednobuněčný živočich. Určitě stojí za to o něm mluvit, charakterizující rozmanitost vodních prvoků. Vnější vrstva obsahu buňky – ektoplazma – je omezena hustou schránkou, která nese mnoho drobných řasinek. Jejich rytmické koordinované údery umožňují zvířeti pohybovat se. Peristom vede ke slepému výrůstku – hltanu, obklopenému granulární endoplazmou. Částice potravy vstupují do hltanu v důsledku pohybů řasinek a potévstoupit do vakuoly. Obsah trávicích vakuol pohybujících se v endoplazmě je tráven enzymy. Nestrávené zbytky jsou vyhazovány přes prášek. Vodní bilance je udržována díky činnosti dvou pulzujících vakuol. Ze dvou jader je větší (makronukleus) spojeno s metabolismem v buňce a menší (mikronukleus) je zapojeno do sexuálního procesu.
Plasmodium vivax
Uvažujme o dalším známém druhu, charakterizujícím rozmanitost prvoků. Parazitických prvoků je mnoho, ale tento patogen malárie je pro lidi obzvláště obtížný. Plasmodium vivax, které se dostává do krevního oběhu člověka po kousnutí samičkou komára Anopheles, proniká do jaterních buněk, kde se množí. Když postižené buňky prasknou, plasmodium vyjde a infikuje nové. Poté je opakovaně zaváděn do erytrocytů, množí se v nich a ničí je. Nakonec se objeví samčí a samičí pohlavní buňky (gametocyty). Mužské gametocyty, které se dostaly do dalšího komára s krví, se v jeho žaludku rozdělí a vytvoří gamety. Z produktu jejich fúze - zygot - vznikají nová plazmodia, pronikající do slinných žláz komára. A cyklus se opakuje.
Rozmnožování prvoků
Při nepohlavním rozmnožování se prvoci dělí na poloviny a tvoří dva jedince. Toto dělení plně vytvořených buněk zachycuje jak protoplazmu, tak jádro. V důsledku toho se vytvoří dvě identické dceřiné buňky. Některé bičíkovce a sarkódy za nepříznivých podmínek vylučují hustý, neprostupný ochranný obal (cystu),uvnitř kterého se buňka může dělit. Při vystavení příznivým podmínkám je cysta zničena a objevují se jedinci, kteří se rozmnožují asexuálně.
Metody sexuální reprodukce prvoků jsou velmi rozmanité. Paramecium se například rozmnožuje konjugací: dva jedinci patřící do různých linií se bokem spojí a poté, po jaderném štěpení a výměně jaderného materiálu, se rozcházejí. Později se mohou oba partneři dělit, čímž vznikne až osm (od každého čtyři) dceřiné jedince s jádry se smíšenou dědičností. Améba, rozmnožující se nepohlavně, se dělí na dvě dceřiné buňky. Jsou stejné velikosti. Na začátku dělení v jádře, které se zkracuje a ztlušťuje, se objevují chromozomy; každá se skládá ze dvou chromatid. Pulzující vakuola se rozdělí a její poloviny se oddělí. Současně se oddělují chromatidy a cytoplazma se začíná šněrovat na polovinu. S koncem dělení chromozomů se dělí i cytoplazma. Výsledné dceřiné buňky jsou identické.
Výživa pro prvoky
Stejně jako ostatní zvířata získávají prvoci energii pojídáním složitých organických sloučenin. Amoeba sp. zachycuje částice potravy pomocí pseudopodií a za účasti enzymů se tráví v trávicích vakuolách. Paramecium sp. žije hlavně díky bakteriím, které je ženou do ciru pohybem řasinek. Trichonypha sp. žije ve střevech termitů a živí se tam těmi látkami, které hostitel nevstřebává. Acineta sp. (na obrázku níže) používají pouze určité typy nálevníků, které jsou někdy větší než oni sami.
Pohyb
Protozoa se pohybují třemi hlavními způsoby. Sarkódy se „plazí“vytvářením výrůstků protoplazmy. Pohyb vzniká díky směru proudu endoplazmy jedním směrem a jeho vratné přeměně na periferii v želatinovou ektoplazmu. Díky prudkým úderům bičíků se bičíkovci pohybují. Infusoria se pohybují mnoha drobnými oscilujícími řasinkami.
Bakterie a viry
Obecné charakteristiky a rozmanitost prvoků by měly být doplněny stručným popisem bakterií a virů, které jsou s nimi často zaměňovány. Člověku způsobují mnoho potíží, ale v přírodě hrají zvláštní roli. Bakterie a viry jsou nejmenší organismy na planetě. Přestože se jedná o relativně jednoduché organizované bytosti, nelze je nazvat primitivními. Jsou schopni přežít ve velmi nepříznivých podmínkách a jejich skvělá schopnost přizpůsobit se měnícím se podmínkám je staví na úroveň nejvyspělejších a nejúspěšnějších forem. Viry nejsou buňky, takže je nelze klasifikovat jako jednobuněčné, ale za takové lze považovat bakterie. Nejsou však nejjednodušší, protože nemají jádro. Pojďme si o nich promluvit podrobněji.
Kde žijí bakterie
Na rozdíl od virů jsou bakterie buňkami. Jsou však mnohem jednodušší než buňky vysoce organizovaných tvorů a velmi se liší velikostí a tvarem. Bakterie se nacházejí všude. Mohou žít i za podmínek, které vylučují existenci složitějších organismů. Potkají se v oceánui v hloubce 9 km. Se zhoršováním podmínek prostředí tvoří bakterie stabilní klidové stadium – endosporu. Je to nejstabilnější známý živý organismus: některé endospory nezahynou ani při vaření.
Ze všech možných biotopů je nejrizikovější jiný organismus. Bakterie se do něj dostávají obvykle ranami. Když však proniknou dovnitř, musí odolat obraně své oběti, zejména proti fagocytům (buňkám, které je dokážou zachytit a strávit) a protilátkám, které mohou neutralizovat jejich škodlivé účinky. Proto jsou některé bakterie zvenčí obklopeny sliznicí, která je nezranitelná pro fagocyty; jiné po zachycení fagocyty v nich mohou žít; konečně jiné produkují maskovací látky, které jim pomáhají skrývat jejich přítomnost v postižených buňkách, a ty neprodukují protilátky.
Škodlivé a prospěšné bakterie
Bakterie mohou způsobit škodu třemi způsoby: například blokováním různých životně důležitých kanálů v těle kvůli jejich přemnožení; uvolňování toxických látek (toxin půdní bakterie Clostridium tetani (na obrázku níže), který způsobuje tetanus, je jedním z nejsilnějších jedů, které věda zná); stejně jako stimulace alergických reakcí u obětí.
Antibiotika byla nějakou dobu účinná proti mikrobiálním infekcím, ale mnoho bakterií si vyvinulo rezistenci vůči řadě léků. Rychle se množí a dělí se za příznivých podmínek každých 10 minut. Zároveň samozřejmě šance na výskyt mutantů odolných vůči těmnebo jiných antibiotik přibývá. Ale ne všechny bakterie žijící v jiných organismech jsou škodlivé. Takže v gastrointestinálním traktu krávy, ovce nebo kozy existuje speciální část - jizva, která je domovem mnoha bakterií, které pomáhají zvířatům trávit rostlinnou vlákninu.
Mykoplazmata
Mykoplazmata – nejmenší ze všech buněčných organismů a možná přechodné stadium mezi viry a bakteriemi – se přirozeně vyskytují v odpadních vodách, ale mohou infikovat i zvířata a způsobit jim onemocnění, jako jsou například některé formy artritidy u prasat.
Význam bakterií
Tyto organismy rozkládají mrtvoly a vracejí jejich organickou hmotu do půdy. Bez tohoto neustálého koloběhu organických stavebních kamenů by život nemohl existovat. Člověk široce využívá životně důležitou činnost bakterií k přeměně organického odpadu a surovin na užitečné produkty při kompostování, výrobě sýra, másla, octa.
Zavíráme
Jak vidíte, rozmanitost a důležitost toho nejjednoduššího je velká. Navzdory tomu, že jejich velikost je velmi malá, hrají důležitou roli při zachování života na naší planetě. Rozmanitost těch nejjednodušších živočichů jsme samozřejmě popsali jen stručně. Doufáme, že máte chuť je lépe poznat. Systematika a rozmanitost prvoků je zajímavé a rozsáhlé téma.
