Jednobunkové organizmy sú považované za najprimitívnejších predstaviteľov živočíšnej ríše. Tvoria rozsiahly typ prvokov, ktorých rozmanitosť dnes zvážime. Latinský názov pre tento typ je prvoky. Keďže jednobunkové organizmy sa ťažko delia na živočíchy (Protozoa) a rastliny (Protophyta), často sa zoskupujú ako Protista. Rozmanitosť prvokov je úžasná. Majú viac ako 30 000 druhov a väčšina z nich je voľným okom neviditeľná, pretože nie sú väčšie ako hrot ihly. Skúsme stručne charakterizovať celú rozmanitosť prvokov.
Stručná charakteristika prvokov
Všetky tieto organizmy sú rozdelené do 4 tried v závislosti od spôsobu pohybu. Sarcodidae (Sarcodina) sa pohybujú vďaka pseudopódiám; s nimi tieto väčšinou voľne žijúce organizmy zachytávajú korisť. Bičíky (Mastigophora) sa pohybujú pomocou jedného alebo viacerých bičíkov. Sporozoa, vrátane Plasmodium sp., sú parazitické formy, ktorým chýbajú špeciálne lokomotorické adaptácie. Nálevníky (Ciliata) kombinujú predovšetkým voľne žijúce formy, ktoré sa pohybujú pomocou riasiniek. Nálevník Stenior, ktorý vyzerá ako miniatúrna fajka, sa živí povrchom vodných rastlín.
Rovnako ako všetky ostatné živočíchy sú prvoky vo všeobecnosti mobilné a živia sa rôznymi chemicky zložitými potravinami. V ich tele sa rozkladá a dodáva mu energiu. Všetka rozmanitosť prvokov potrebuje vodné prostredie. Hoci väčšina druhov žije buď v morskej alebo sladkej vode, mnohé z nich vedú parazitický spôsob života v organizmoch vyšších živočíchov vrátane človeka, kde sú často príčinou rôznych chorôb. Rozmanitosť patogénnych prvokov je skvelá.
Flagellates
Bičíkovce zahŕňajú dva rody - Euglena a Chlamydomonas, ktorých zástupcovia obsahujú chlorofyl, a preto sú schopní fotosyntézy. Patria sem aj pancierové bičíkovce (Dinoflagellata), oblečené v celulózovej kapsule a zahrnuté v planktóne. Parazitická forma Trypanosoma (na obrázku nižšie) žije u ľudí a spôsobuje spavú chorobu.
Sarcode
Sarkódy sú ďalšou skupinou s veľkým počtom druhov. Celú túto rozmanitosť prvokov je ťažké charakterizovať, preto si povedzme pár slov o tých najznámejších. Takéhoto zástupcu Sarcodidae ako voľne žijúcu Amébu proteus všetci dobre poznáme už zo školy (na obrázku nižšie). Amébaje jednobunkový živočích patriaci do rozsiahleho kmeňa prvokov, ktorým sa darí všade tam, kde je primeraná vlhkosť.
Veľkosť sa pohybuje od mikroskopických krvných parazitov Babesia až po veľké foraminifery, ktorých schránky sú dlhé 5 cm.
Rájové kvety, slnečnice a sporozoány
Rajovníky (Radiolaria) a slnečnice (Heliozoa) majú kremičitú kostru. Preto sa niekedy zbierajú a používajú ako brúsny materiál. Sporozoány, ktoré vypadnú zo všeobecného pravidla variability, vykazujú vysoký stupeň homogenity, čo nie je prípad celej odrody prvokov. Parazitické prvoky - všetky ich typy. Sporozoany sú preto zbavené organel potrebných na pohyb a výživu: nepotrebujú sa hýbať a asimilujú potravu, ktorá už bola strávená. V ich životnom cykle sa spájajú štádiá, ktoré sa rozmnožujú nepohlavne aj pohlavne, výsledkom čoho je tvorba spór, z ktorých môžu vzniknúť stovky jedincov.
Infusoria topánka
Paramecium (infusoria topánka) je špecializovaný jednobunkový živočích. Určite stojí za to hovoriť o ňom, charakterizujúcom rozmanitosť vodných prvokov. Vonkajšia vrstva obsahu bunky - ektoplazma - je ohraničená hustou schránkou, ktorá nesie veľa drobných riasiniek. Ich rytmické koordinované údery umožňujú zvieraťu pohybovať sa. Peristóm vedie k slepému výrastku - hltanu, obklopenému granulovanou endoplazmou. Častice potravy vstupujú do hltana v dôsledku pohybov mihalníc a potomvstúpiť do vakuoly. Obsah tráviacich vakuol pohybujúcich sa v endoplazme je trávený enzýmami. Nestrávené zvyšky sa vyhodia von cez prášok. Vodná bilancia je udržiavaná vďaka činnosti dvoch pulzujúcich vakuol. Z dvoch jadier je väčšie (makronukleus) spojené s metabolizmom v bunke a menšie (mikronukleus) sa podieľa na sexuálnom procese.
Plasmodium vivax
Uvažujme o ďalšom dobre známom druhu, ktorý charakterizuje rozmanitosť prvokov. Parazitické prvoky sú početné, ale tento patogén malárie je pre ľudí obzvlášť nepríjemný. Plasmodium vivax, ktorý sa dostane do krvného obehu človeka po uštipnutí samičkou komára Anopheles, preniká do pečeňových buniek, kde sa množí. Keď postihnuté bunky prasknú, plazmodium vyjde a infikuje nové. Potom sa opakovane zavádza do erytrocytov, množí sa v nich a ničí ich. Nakoniec sa objavia mužské a ženské pohlavné bunky (gametocyty). Keď sa dostane do ďalšieho komára krvou, mužské gametocyty sa v jeho žalúdku rozdelia a vytvoria gaméty. Z produktu ich fúzie - zygoty - vznikajú nové plazmódie, ktoré prenikajú do slinných žliaz komára. A cyklus sa opakuje.
Rozmnožovanie prvokov
Pri nepohlavnom rozmnožovaní sa prvoky delia na polovicu a tvoria dva jedince. Toto rozdelenie plne vytvorených buniek zachytáva protoplazmu aj jadro. V dôsledku toho sa vytvoria dve identické dcérske bunky. Za nepriaznivých podmienok niektoré bičíkovce a sarkódy vylučujú hustý, nepreniknuteľný ochranný obal (cysta),v ktorých sa bunka môže deliť. Pri vystavení priaznivým podmienkam sa cysta zničí a objavia sa jedinci, ktorí sa rozmnožujú nepohlavne.
Metódy sexuálneho rozmnožovania prvokov sú veľmi rôznorodé. Napríklad paramecium sa rozmnožuje konjugáciou: dvaja jedinci patriaci do rôznych línií sa zlúčia nabok a potom sa po jadrovom štiepení a výmene jadrového materiálu rozchádzajú. Neskôr sa môžu obaja partneri deliť, čím vznikne až osem (z každého štyri) dcérske jedince s jadrami so zmiešanou dedičnosťou. Améba, ktorá sa rozmnožuje nepohlavne, sa delí na dve dcérske bunky. Sú rovnakej veľkosti. Na začiatku delenia v jadre, ktoré sa stáva kratším a hrubším, sa objavujú chromozómy; každá pozostáva z dvoch chromatidov. Pulzujúca vakuola sa delí a jej polovice sa oddeľujú. Súčasne sa chromatidy oddelia a cytoplazma sa začne šnurovať na polovicu. S koncom delenia chromozómov sa delí aj cytoplazma. Výsledné dcérske bunky sú identické.
Výživa pre prvoky
Rovnako ako iné zvieratá, prvoky získavajú energiu požieraním zložitých organických zlúčenín. Amoeba sp. zachytáva častice potravy pseudopódiami a za účasti enzýmov sa trávia v tráviacich vakuolách. Paramecium sp. žije hlavne vďaka baktériám, ktoré ich pohybmi mihalníc vháňajú do ciru. Trichonypha sp. žije v črevách termitov a živí sa tam tými látkami, ktoré hostiteľ nevstrebáva. Acineta sp. (na obrázku nižšie) používajú iba určité typy nálevníkov, ktoré sú niekedy väčšie ako oni sami.
Pohyb
Protozoá sa pohybujú tromi hlavnými spôsobmi. Sarcodes sa „plazí“vytváraním výrastkov protoplazmy. Pohyb vzniká v dôsledku smeru prúdu endoplazmy v jednom smere a jeho reverzibilnej premeny na periférii na želatínovú ektoplazmu. Vďaka prudkým úderom bičíka sa bičíkovci pohybujú. Infusoria sa pohybujú s mnohými malými oscilujúcimi riasinkami.
Baktérie a vírusy
Všeobecnú charakteristiku a rozmanitosť prvokov treba doplniť krátkym prehľadom baktérií a vírusov, ktoré sa s nimi často zamieňajú. Spôsobujú človeku veľa problémov, ale v prírode zohrávajú osobitnú úlohu. Baktérie a vírusy sú najmenšie organizmy na planéte. Hoci ide o pomerne jednoduché organizované bytosti, nemožno ich nazvať primitívnymi. Dokážu prežiť vo veľmi nepriaznivých podmienkach a ich veľká schopnosť prispôsobiť sa meniacim sa podmienkam ich stavia na úroveň najvyspelejších a najúspešnejších foriem. Vírusy nie sú bunky, takže ich nemožno klasifikovať ako jednobunkové, ale baktérie za ne možno považovať. Nie sú však najjednoduchšie, keďže nemajú jadro. Povedzme si o nich podrobnejšie.
Kde žijú baktérie
Na rozdiel od vírusov sú baktérie bunky. Sú však oveľa jednoduchšie ako bunky vysoko organizovaných tvorov a veľmi sa líšia veľkosťou a tvarom. Baktérie sa nachádzajú všade. Dokážu žiť aj v podmienkach, ktoré vylučujú existenciu zložitejších organizmov. Stretli sa v oceáneaj v hĺbke 9 km. So zhoršovaním podmienok prostredia tvoria baktérie stabilné pokojové štádium – endospóru. Je to najstabilnejší známy živý organizmus: niektoré endospóry nezahynú ani pri varení.
Zo všetkých možných biotopov je najrizikovejší iný organizmus. Baktérie sa do nej dostávajú zvyčajne cez rany. Keď však preniknú dovnútra, musia odolať obrane svojej obete, najmä proti fagocytom (bunkám, ktoré ich dokážu zachytiť a stráviť) a protilátkam, ktoré dokážu neutralizovať ich škodlivé účinky. Preto sú niektoré baktérie zvonku obklopené sliznicou, ktorá je nezraniteľná pre fagocyty; iné po zachytení fagocytmi v nich môžu žiť; nakoniec, iné produkujú maskovacie látky, ktoré im pomáhajú skrývať svoju prítomnosť v postihnutých bunkách, a tieto bunky neprodukujú protilátky.
Škodlivé a prospešné baktérie
Baktérie môžu spôsobiť škodu tromi spôsobmi: napríklad blokovaním rôznych životne dôležitých kanálov v tele kvôli ich veľkému množstvu; uvoľňovanie toxických látok (toxín pôdnej baktérie Clostridium tetani (na obrázku nižšie), ktorý spôsobuje tetanus, je jedným z najsilnejších jedov, ktoré veda pozná); ako aj stimuláciu alergických reakcií u obetí.
Antibiotiká boli istý čas účinné proti mikrobiálnym infekciám, no mnohé baktérie si vyvinuli rezistenciu na množstvo liekov. Rýchlo sa množia a za priaznivých podmienok sa delia každých 10 minút. Zároveň, samozrejme, šanca na výskyt mutantov odolných voči týmalebo iných antibiotík pribúda. Ale nie všetky baktérie žijúce v iných organizmoch sú škodlivé. Takže v gastrointestinálnom trakte kravy, ovce alebo kozy existuje špeciálna časť - jazva, ktorá je domovom mnohých baktérií, ktoré pomáhajú zvieratám tráviť rastlinnú vlákninu.
Mykoplazmy
Mykoplazmy – najmenšie zo všetkých bunkových organizmov a možno aj prechodné štádium medzi vírusmi a baktériami – sa prirodzene vyskytujú v odpadových vodách, ale môžu infikovať aj zvieratá a spôsobiť im choroby, ako sú napríklad niektoré formy artritídy u ošípaných.
Význam baktérií
Tieto organizmy rozkladajú mŕtvoly a vracajú ich organickú hmotu do pôdy. Bez tohto neustáleho kolobehu organických stavebných kameňov by život nemohol existovať. Človek vo veľkej miere využíva životne dôležitú činnosť baktérií na premenu organického odpadu a surovín na užitočné produkty pri kompostovaní, výrobe syra, masla, octu.
Na záver
Ako vidíte, rozmanitosť a dôležitosť toho najjednoduchšieho je veľká. Napriek tomu, že ich veľkosť je veľmi malá, zohrávajú dôležitú úlohu pri udržiavaní života na našej planéte. Rozmanitosť najjednoduchších živočíchov sme samozrejme opísali len stručne. Dúfame, že máte chuť ich lepšie spoznať. Systematika a rozmanitosť prvokov je zaujímavá a rozsiahla téma.
