1. Ngành động vật nguyên sinh
1.2. Một số giống loài thường gặp
Tảo lục 20 5 5
Tảo lam 4 4 4
Tảo khuê 9 1 8
Câu hỏi ôn tập kết thúc Chương:
1. Nêu những cấu tạo đặc biệt của tảo lam? Lợi ích và tác hại của tảo lam trong thủy sản?
2. Đặc điểm của các giống loài tảo lục thường được dung làm thức ăn cho ấu trùng tôm cá?
3. Tảo khuê có cấu tạo như thế nào để giúp chúng sống trôi nổi trong mơi trường nước? Lợi ích của tảo kh?
4. Tảo mắt thường phân bố nhiều ở đâu? Tại sao tảo mắt không phải là nguồn thức ăn tốt cho ấu trùng tôm cá?
5. Tảo giáp có độc tố khi nở hoa sẽ gây nên hiện tượng gì? Tác hại của những hiện tượng đó?
Đánh giá cuối Chương: thơng qua các kiến thức, kỹ năng, năng lực trong mục tiêu của Chương.
45
CHƯƠNG 3
ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ NGÀNH ĐỘNG VẬT NỔI MH11-03
Giới thiệu:
Chương 3 của Mơn học trình bày chi tiết về đặc điểm, cấu tạo, lợi ích cũng như tác hại của một số ngành động nổi thường gặp. Bên cạnh đó cũng nêu phương pháp định danh, xác định mật độ động vật nổi ở các môi trường khác nhau.
* Mục tiêu:
- Kiến thức: hiểu được những đặc điểm của từng ngành động vật nổi,
phân loại và vai trò cụ thể của từng ngành.
- Kỹ năng: thực hiện định danh thành phần giống loài và định lượng
được mật độ động vật nổi ở các thủy vực.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: có năng lực tự làm việc độc lập hay làm việc nhóm, có trách nhiệm với cơng việc được giao.
* Nội dung Chương:
1. Ngành động vật nguyên sinh 1.1. Đặc điểm chung
Động vật nguyên sinh là sinh vật cơ thể có một tế bào, các phần của cơ thể phân hóa thành các cơ quan tử để thực hiện các chức phận khác nhau. Cũng có các nhóm cấu tạo gồm nhiều cá thể (tập đồn) có mối liên hệ nhiều hay ít. Hầu hết có kích thước hiển vi, tuy nhiên một số nhóm có thể nhìn thấy bằng mắt thường: Nhỏ nhất chỉ dài từ 2 – 4µm như họ Pyroplasmidae, kích thước trung bình là 50 - 150µm, một số động vật ngun sinh có kích thước lớn từ vài mm đến vài cm như trùng lông bơi Bursalia dài 1,5mm, trùng hai
đoạn Porospora gigantea dài khoảng 1cm, một số trùng có lỗ có đường kính vỏ đạt tới 5 - 6cm.
a. Hình dạng
Protozoa rất đa dạng nhưng phổ biến là dạng hình cầu, oval, cầu kéo dài và hơi dẹp. Có đủ các kiểu đối xứng như đối xứng tỏa trịn, đối xứng hai bên, khơng đối xứng ... Miệng nằm ở mặt bụng.
46
Mỗi nhóm động vật nguyên sinh có hình dạng và kiểu đối xứng khác nhau: Trùng chân giả khơng đối xứng, Trùng phóng xạ (Radiolaria), Trùng mặt trời (Heliozoa) có đối xứng phóng xạ (cịn gọi là đối xứng mặt trời) đặc trưng cho các động vật sống trơi nổi, Amip có vỏ sống trong nước đối xứng tỏa trịn (hình 5.1). Một số động vật nguyên sinh khác có đối xứng hai bên như trùng phóng xạ (giống Euphysetta) và trùng có lỗ (giống Globotruncata), trùng roi (giống Giardia), cơ thể chúng chỉ có một mặt phẳng đối xứng duy
nhất chia con vật thành hai nửa hoàn toàn giống nhau. Động vật mất đối xứng như động vật ngun sinh có lơng bơi (Ciliata).
Hình 3.1: Đối xứng phóng xạ và đối xứng toả trịn của động vật nguyên sinh (Nguồn: Út và Oanh, 2013)
b. Vận động
Sự vận chuyển khác nhau ở các nhóm: Trùng chân giả chưa có cơ quan tử vận chuyển riêng biệt thì vận chuyển bằng sự hình thành chân giả, Trùng roi vận chuyển bằng roi, bằng lông hay tơ bơi, lội trong nước (Trùng lơng bơi).
Ngồi ra sự vận động thực sự của động vật nguyên sinh còn là sự co giản của cơ thể, đó là do sự co của các hạt đặc biệt trong tế bào hay hoạt động co dãn của màng tế bào.
Đa phần Protozoa sống bám vào giá thể nhưng thông thường khi chúng ở giai đoạn tập đồn thì đó chỉ là giai đoạn tạm thời chờ khi di chuyển đến vùng mới có giá thể thích hợp với tính chất bám của cơ thể.
c. Dinh dưỡng và tiêu hoá
Dinh dưỡng
47
- Thực bào: Protozoa có thể lấy phần thức ăn nhỏ như tảo, vi khuẩn kể cả protozoa nhỏ khác, động vật đa bào cở nhỏ, vụn hữu cơ.
- Quang hợp: Nhiều loài trùng roi có lục lạp, có hạt màu có khả năng quang hợp.
- Hấp thu muối dinh dưỡng hịa tan: một số lồi có khả năng hấp thu vật chất hoà tan như muối dinh dưỡng hay chất hữu cơ đơn giản để tổng hợp chất dự trử (kiểu nấm).
- Ký sinh: cũng thực hiện ở hình thức hoại sinh kiểu nấm hay thực bào. - Nhiều lồi cũng có dạng dinh dưỡng hổn hợp tức là hai dạng dinh dưỡng đồng thời như thực bào và hoại sinh, tự dượng và dị dưỡng ...
Phần lớn động vật nguyên sinh là dị dưỡng, trừ trùng roi có khả năng tự dưỡng. Tiêu hố của động vật nguyên sinh tiến hành chân giả. Trùng roi bằng sự di chuyển của roi để đưa thức ăn và dưỡng khí vào. Trùng lơng bơi dùng chất độc của tế bào chích làm tê liệt con mồi,... (hình 5.2).
Hình 3.2: Các kiểu bắt mồi khác nhau ở các nhóm động vật nguyên sinh (Nguồn: Út và Oanh, 2013)
Tiêu hoá
Đối với sinh vật bị thực bào chúng sẽ chết sau vài giây trong không bào tiêu hố hay có thể tồn tại trong đó sau vài giờ. Men tiêu hoá từ nguyên sinh chất được tiết vào khơng bào tiêu hố, có nhiều loại enzyme phân giải protein, glucid nhưng chưa xác định được enzyme phân giải lipid.
Mơi trường tiêu hố ở dạng acid với pH trong khoảng 4.0-7.6.
Khơng bào tiêu hố sau khi tiêu hố xọng thì trở nên nhỏ lại do vật chất thấm qua màng vào tế bào chất, sau đó khơng bào vở ra và biến mất.
48
Thức ăn được tích trử vào cơ thể nhiều hay ít tùy thuộc vào điều kiện sinh thái môi trường và sinh lý cơ thể. Dạng chất dự trử lại phụ thuộc nhiều vào phương thức dinh dưỡng như bọn dị dưỡng (thực bào và hoại sinh) thì chất dự trữ là glycogen hay paraglycogen, bọn tự dưỡng có chất dự trữ là tinh bột, paramylum (giống như tinh bột nhưng không làm chuyển màu iod) và chất béo.
d. Hô hấp và Chương tiết
Động vật ngun sinh khơng có cơ quan hơ hấp chun biệt. Khí O2 hòa tan trong nước khuyếch tán vào cơ thể qua màng tế bào. Một số động vật ngun sinh sống ký sinh có khả năng hơ hấp kỵ khí cho nên khí O2 tự do gây độc cho chúng. Động vật nguyên sinh có khả năng hình thành bào xác khi gặp điều kiện sống bất lợi.
Đa phần sinh vật trong ngành protozoa là sinh vật hiếu khí, chúng hấp thu oxy hịa tan trong mơi trường qua màng tế bào vì thế chúng có khả năng phát triển tốt ở vùng chỉ có hàm lượng oxy là 10% bảo hịa.
Cũng có một số khơng ít lồi sống kỵ khí ở vùng nước thải, vùng có nhiều hữu cơ trong bùn nơi nước tĩnh hay đáy hồ trong lúc mất oxy nhưng khả năng này chỉ tạm thời, có thể cho rằng năng lượng cho hoạt động của chúng lấy từ sự phân giải của quá trình lên men như ở vi sinh vật và nấm.
Chương tiết, điều hòa áp suất thẩm thấu của động vật nguyên sinh do các khơng bào co bóp đảm nhận. Khi hoạt động chúng vừa thải các chất cặn bã vừa đẩy lượng nước thừa ra ngồi để điều hịa áp suất thẩm thấu của tế bào. Nhờ đó động vật nguyên sinh sống ở nước ngọt không bị phá vỡ cơ thể khi nước từ môi trường bên ngồi xâm nhập vào trong cơ thể (hình 5.3).
Cũng giống như động vật bậc cao, sản phẫm thải chủ yếu là nước, CO2 và hợp chất có chứa nitơ.
Khơng có cơ quan Chương tiết chuyên hoá ở động vật nguyên sinh, hầu hết các loại chất thải nhất là ure được thải ra mơi trường ngồi bằng hình thức khuếch tán.
49
Hình 3.4: Hoạt động của khơng bào co bóp ở động vật nguyên sinh (Nguồn: Út và Oanh, 2013)
e. Sinh sản
Động vật ngun sinh có một số hình thức sinh sản khác nhau: Sinh sản vơ tính là hình thức phổ biến (sự phân đôi, nảy chồi, liệt sinh…) Sự phân đôi thường thấy ở các dạng sống tự do, đó là sự chia đơi cơ thể theo chiều ngang hay theo chiều dọc (hình 5.4). Kết quả của q trình sinh sản vơ tính chia đơi cơ thể không đến cùng đã dẫn tới sự hình thành tập đồn động vật nguyên sinh.
a. Sinh sản vơ tính.
Đây là phương thức sinh sản chủ yếu của protozoa, đó là q trình phân đơi tạo ra hai cá thể mới, kết quả là chúng nhanh chóng tạo quần thể và chiếm ưu thế và hình thành nên cơ quan mới khi cần thiết.
Sự phân chia vơ nhiễm có khó khăn ở chổ nhân lớn của nhóm trùng cỏ. Một số lồi nước ngọt sống tự do có phương thức đa phân và phân cắt tế bào chất.
Đa phần động vật nguyên sinh có từ 4-12 nhiễm sắc thể (NST) nhưng chỉ có vài lồi có 2 NST và đặc biệt là Amoeba proteus có 500-600 NST.
50
Hình 3.5: Một số kiểu sinh sản vơ tính ở Trùng chân giả và Trùng roi (Nguồn: Út và Oanh, 2013)
A. Phân đơi của amip có vỏ Arcella; B. Phân đôi theo chiều ngang của amip
Euglypha; C. Phân đôi theo chiều dọc của Trypanosoma; D. Theo chiều dọc của Euglena
b. Sinh sản hữu tính.
Trong điều kiện thuận lợi cho sự phát triển thì đa phần phân chia nhanh chóng nhưng khi gặp điều kiện bất lợi hay mật độ cao thì trùng cỏ thể hiện hai hình thức phức tạp là tiếp hợp và tự giao. Ở mức độ thấp là sự hình thành các giao tử giống nhau hay khác nhau (trùng roi) hay có hiện tượng sinh sản hữu tính bằng cách tiếp hợp (conjugation) ở trùng lông bơi.
Tiếp hợp: các tế bào trùng roi kết hợp thành từng đơi và dính nhau theo
chiều dọc. Tiếp theo là sự phân rả nhân lớn, các quá trình phân chia gián phân và giảm phân xảy ra cho nhân nhỏ và có sự trao đổi vật chất từ các nhân nhỏ. Quá trình trao đổi và kết hợp nhân nhỏ tạo ra sự đồng nhất về nhân cho mỗi cá thể tiếp hợp. Sau đó con vật tách ra và hình thành lại nhân lớn từ các vật chất của nhân nhỏ.
Tự giao: là quá trình trao đổi nhân trong từng cá thể riêng biệt, bao gồm
các quá trình phân chia, hấp thụ của nhân lớn và sự phân cắt của nhân nhỏ. Quá trình phân chia của nhân nhỏ theo sự hình thành lại của nhân lớn. Cũng như quá trình tiếp hợp, sự tự giao hồn tất trong vài ngày.
c. Tạo bào nang.
Quá trình này rất hiếm gặp ở protozoa biển nhưng rất phổ biến ở những lồi nước ngọt. Sự tạo thành bào nang có thể do điều kiện mơi trường bất lợi như khơ, nóng, lạnh, thiếu thức ăn, hố chất ...
Đầu tiên của q trình là con vật cuộn trịn lại, mất tơ hay roi và đôi khi mất cả những bào quang khác. Kế đó vách tế bào dày lên thường thì gấp đơi, cứng và dai bao lấy con vật, có khi lớp thứ ba bên trong cũng được thành lập.
Dạng bào nang này có thể chịu đựng được sự sấy khô, đông lạnh hay nhiệt độ cao. Chúng có thể tồn tại nhiều tháng, nhiều năm có khi lên đến 40 năm. Khi mơi trường thuận lợi thì mất bào nang và tạo ra một quần thể với nhiều cá thể mới (chỉ ở một vài lồi) vì có sự phân cắt bên trong bào nang.
51
Hồ ao là những vùng cư trú của nhiều lồi protozoa mặc dù số lượng nó khơng cao lắm, các thủy vực này được phân chia thành nhiều vùng cư trú với nhiều dạng ổ sinh thái khác nhau. Vùng miệng hồ là nguồn cung cấp nước nhưng có ít lồi phân bố, nhưng sang muà hè số lượng có thể lên đến 5 M tế bào/Lít.
Nước nhiễm bẩn rất giàu về thành phần loài như Euglypha, Amoeba, Vorticella, Difflugia ... chúng được gọi là protozoa nước thải.
Quần thể trùng roi phát triển mạnh vùng giàu oxy. Euglena ờ vùng nhiều
hữu cơ, Testacea ờ vùng đầm lầy có rong rêu.
Lồi có hạt màu thường ở gần bề mặt hay các thủy vực nhỏ.
Để chịu đựng với điều kiện khác nghiệt của mối trường, chúng tạo thành bào xác và đây cũng là cơ hội tạo sự phân bố rộng cho chúng. Nhìn chung trùng roi nhạy cảm hơn trùng cỏ, trùng chân giả ở mức trung bình.
Nhiều động vật đa bào có protozoa sống trên bề mặt hay trên mang, cũng chưa xác định được đó là hội sinh hay ký sinh như Suctoria sống trên mai rùa hay trên vỏ hoặc phần phụ của giáp xác, Trichodina ngoại ký sinh trên cá.
Protozoa cũng là vật chủ cho sinh vật khác ký sinh như vi khuẩn, tảo lam, lục tảo vàng (zoochlorella, zoocyanella và zooxanhthella). Đối với tảo chúng lấy CO2, hợp chất nitơ và phospho từ quá trình trao đổi chất của protozoa ngược lại chúng cung cấp oxy và hợp chất hydrocarbon cho protozoa
g. Vai trò
- Tham gia vào chu trình vật chất trong thủy vực, là một mắc xích trong chuổi thức ăn.
- Một vài lồi nở hoa gây mùi khó chịu làm ảnh hưởng chất lượng thịt của cá nuôi.
- Thường ảnh hưởng không tốt cho đời sống con người
1.2. Một số giống loài thường gặp.
Hệ thống học động vật nguyên sinh gần đây có nhiều thay đổi do sự phát triển của nhiều ngành khoa học (hình thái học, giải phẩu học, cổ sinh học, tế bào học...) và đặc biệt là sinh học phân tử. Một xu hướng phát triển là tách riêng và nâng một đơn vị phân loại như từ một ngành tách thành nhiều ngành, từ một lớp tách thành nhiều lớp.... Chính sự thay đổi này đã làm cho hệ thống
52
phân loại ngày càng mang tính tự nhiên hơn. Theo quan điểm hiện nay thì phân giới Động vật nguyên sinh (Protozoa) được chia thành 4 nhóm lớn (liên ngành) và có 12 ngành.
A. Động vật nguyên sinh Có chân giả có 4 ngành: 1) Ngành Trùng chân
giả (Amoebozoa), 2) Ngành Trùng có lỗ (Foraminifera), 3) Ngành Trùng phóng xạ (Radiozoa), 4) Ngành Trùng mặt trời (Heliozoa).
B. Động vật nguyên sinh Có roi bơi có 4 ngành: 1) Ngành Động vật cổ (Archaezoa), 2) Ngành Trùng roi động vật (Euglenozoa), 3) Ngành Trùng roi giáp (Dinozoa), 4) Ngành Trùng roi cổ áo (Choanozoa).
C. Động vật nguyên sinh Có bào tử có 3 ngành: 1) Ngành Trùng bào tử (Sporozoa), 2) Ngành Trùng bào tử gai (Cnidosporozoa), 3) Ngành Trùng vi bào tử (Microsporozoa).
D. Động vật ngun sinh Có lơng bơi có 1 ngành là Ngành Trùng lông bơi (Ciliophora)
Một số ngành phổ biến:
a. Ngành Trùng chân giả (Amoebozoa).
Ngày nay đã biết khoảng 10.000 lồi đang sống và số lượng lớn lồi hóa thạch nhờ vào cơ thể có vỏ rắn. Trong số đó có 80% số lồi sống ở biển, còn lại là sống trong nước ngọt, đất ẩm hay ký sinh. Ngành này chỉ có một lớp Trùng chân giả (Sarcodina).
Đặc điểm cấu tạo và sinh lý.
Trong số động vật thuộc ngành Trùng chân giả thì amip có cấu tạo đơn giản nhất, có kích thước khá lớn và khơng có vỏ bao bọc nên dễ quan sát. Chúng có khả năng hình thành chân giả (pseudopoda) để di chuyển và bắt mồi do vậy hình dạng cơ thể khơng cố định.
53
Hình 3.6: Cấu tạo cơ thể amip Acanthamoeba palostrinasis (Nguồn: www.microscope-microscope.org)
A. Cơ thể đang hoạt động; B. Bào xác
Thức ăn của amip là các vi khuẩn, sinh vật nhỏ bé (trùng roi, trùng cỏ...) và các vụn bã hữu cơ mà chúng bắt gặp trên đường đi. Amip hình thành chân giả bao lấy thức ăn sau đó đưa vào nội chất. Trong nội chất sẽ hình thành nên khơng bào tiêu hóa. Các men tiêu hóa được tiết vào trong khơng bào tiêu hóa phân hủy thức ăn và chất dinh dưỡng sẽ được hấp thụ vào trong nội chất, còn chất cặn bã sẽ chuyển ra phía ngồi và thải ra bất kỳ chỗ nào trên bề mặt cơ thể. Người ta gọi q trình thu nhận và tiêu hóa thức ăn theo kiểu này là quá trình thực bào (phagocytosis).
Ngồi ra amip có thể lấy thức ăn lỏng bằng cách hút thức ăn qua các ống nhỏ sau đó dồn vào khơng bào tiêu hóa. Kiểu tiêu hóa này được gọi là tiêu hóa ẩm bào (pinocytosis). Động vật nguyên sinh sống ở biển và ký sinh trong cơ thể vật chủ khơng có khơng bào co bóp.