关于变形虫的结构、行为和繁殖的事实

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变形虫是什么?

变形虫(复数amoebas/amoebae)是一群原始的原生生物。在变形虫的大家族中，变形虫普罗透斯可能是最著名的成员-常见的教室和研究实验室。

变形虫普罗透斯以它们的移动方式而闻名，一种原始的爬行方式——通过伸展和收缩“假脚”(或伪足)在不同的基质上。变形虫普罗透斯没有固定的形状-它不断变化，因为它扩展了它的假足。

借助假足移动的能力是变形虫家族的共同特征，尽管它们中的一些看起来与变形虫家族非常不同变形虫普罗透斯。

阿米巴是细胞吗?

是的，阿米巴是一种单细胞生物，这意味着一个阿米巴只有一个巨细胞。

变形虫属于真核细胞，这意味着它们的遗传物质(或DNA)组织良好，并通过形成“核”被膜包围。在这方面，变形虫比细菌(原核生物)更接近我们人类(也是真核生物)。

阿米巴的微观解剖:阿米巴有一个单一的颗粒核其中包含了生物体的大部分DNA。

变形虫通过伸展移动和捕食伪足．

一个伸缩泡通过排出细胞中多余的水分来维持渗透平衡。

几个食物液泡用来消化食物颗粒。

的细胞质可分为两部分:颗粒内部内质外层是透明的外质，两者都封闭在一个灵活的等离子体膜．

晶体是细胞产生的浓缩废物。

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阿米巴的“假脚”或“假足”里面是什么?

假足是在运动方向上发展起来的暂时性的臂状突起。

当变形虫伸展它的假足时，细胞内的细胞骨架(就像细胞的骨架系统)会重新排列并挤压细胞膜，从而改变细胞的形状。一旦假足的顶端附着在底物上，细胞的细胞质就会流动来填补空隙，因此整个细胞就会向前移动。

在显微镜下，你可以看到变形虫内部的成分(包括细胞核和液泡)在移动时像凝胶一样顺畅流动。这种通过细胞质延伸的运动形式被称为“变形运动”。

[在这张图中]变形虫运动:变形虫通过伸展它的假足运动。
在假足的质膜下，有组织的细胞骨架产生驱动细胞形状变化的力。

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阿米巴变形虫除了用假足四处移动外，还用它们吞噬食物颗粒。

伪足类并不是阿米巴独有的。事实上，大多数真核细胞可以通过移动它们的细胞骨架来改变它们的形状。例如，我们免疫系统中的白细胞可以巡逻和捕食假足类入侵的细菌。

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如何变形虫普罗透斯吃什么?

变形虫普罗透斯它通过一种叫做“吞噬”的过程吞噬猎物。当变形虫向它的猎物移动时，它的假足伸出来，包围并吞噬细胞膜内的食物变形虫普罗透斯通过形成食物液泡。然后消化酶被释放到液泡中，把食物分解成小的营养分子变形虫普罗透斯使用。

[在这张图中]变形虫吞噬。
假足动物首先将食物颗粒包围并靠近变形虫。然后细胞膜的一部分打开，允许颗粒进入细胞，进入食物液泡，在那里它被酶消化。

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是什么变形虫普罗透斯最喜欢的食物吗?

变形虫普罗透斯是细菌，原生动物和藻类的捕食者。它可以吃几乎所有的有机营养物质在它的栖息地。草履虫可能是最著名的猎物变形虫普罗透斯．看看阿米巴捕食草履虫的视频吧!

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告诉我更多关于变形虫普罗透斯！

肯定的是,变形虫普罗透斯在很多方面都是令人惊奇的生物。

非常大的基因组

首先,变形虫普罗透斯是一种真核生物，这意味着它的遗传物质(DNA)被包裹在细胞核中。科学家称某一特定生物体的整个DNA编码为“基因组”。猜猜变形变形虫的基因组有多大?变形阿米巴有2900亿碱基对(一对碱基对相当于一个DNA密码)，比人类基因组(30亿)大100倍!!

最大的基因组之一属于一种非常小的生物，放射变形虫的表兄弟。变形虫变形杆菌,哪一个有6700亿个碱基对!然而，基因组的大小与基因的数量并不相关。

变形虫普罗透斯拥有如此大的基因组是因为同一组基因的极端复制(多倍体的一个典型例子)。它在一个细胞核中可以有500多条染色体。开云体育电脑官网人类是二倍体，我们只有相同基因(或染色体)的两个副本。开云体育电脑官网

[在这张图中]不同生物基因组大小的比较。
早期的观点认为，基因组的大小应该与生物体的复杂性直接相关。然而，事实并非如此。一些更简单的生物的基因组甚至比进化树中更高层次的物种的基因组更大。

例如,变形虫普罗透斯而且放射变形虫基因组比人类大得多。

注:基因组大小放射变形虫(也称为Polychaos dubium),变形虫普罗透斯是用20世纪60年代的方法测量的，这种方法分析了整个细胞而不是单个细胞核。由于包括了线粒体DNA、可能的多个核以及阿米巴最近吞噬的任何东西的贡献，结果可能会变得混乱。

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收缩液泡-独特的细胞器

第二个特点是变形虫普罗透斯是其细胞内内置的泵送系统，称为“收缩液泡”。收缩液泡是在细胞质内的水泡变形虫普罗透斯．它的作用是调节细胞的含水量。自变形虫普罗透斯是单细胞生物，水分子可以通过渗透作用在半透细胞膜上自由进出。

当变形虫普罗透斯移动到一个离子较少的地方(可能是矿物质)，环境对细胞来说就变得低渗。这意味着更多的水分子会进入变形虫普罗透斯细胞达到平衡。当这种情况发生时，收缩液泡可以储存额外的水，并帮助将它们(连同废物)排出细胞。

没有收缩液泡，变形虫可能会破裂。对于变形虫以及许多淡水微生物来说，它无疑是一种非常重要的细胞器，具有必不可少的功能。

[在这张图中]变形虫的渗透作用。
在变形虫(也在许多单细胞原生生物中)中，收缩液泡是渗透压的关键调节器。收缩液泡是细胞内储存多余水分的蓄水池。当水接近极限时，收缩液泡运动并与质膜融合排出水分。

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细胞膜上有许多微绒毛

第三个秘密变形虫普罗透斯是它的细胞膜不像在光学显微镜下显示的那样光滑。事实上，细胞膜的外表面附着着许多微绒毛(只有在电子显微镜下才能看到)。这些微绒毛可以提供帮助变形虫普罗透斯附着并从基板表面释放。

有多大?变形虫普罗透斯?

变形虫普罗透斯是一种大型原生动物，它可以生长到1毫米长(平均大小250-750 μ m)。它的大小取决于它所吞噬的食物量。它几乎可以用肉眼看到(仍然非常困难，因为它的无色和透明的身体)。

[在这张图中]最小的昆虫和两种原生动物的大小比较。(一)Megaphragma mymaripenne．(B)草履虫caudatum．(C)变形虫普罗透斯．比例尺为200 μm。Megaphragma mymaripenne,寄生蜂是已知最小的飞虫。

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以多快的速度变形虫普罗透斯可以移动吗?

变形虫普罗透斯每分钟可移动2-5毫米。

做变形虫普罗透斯有眼睛吗?

不,变形虫普罗透斯没有眼睛(别忘了它是单细胞)。然而,变形虫普罗透斯能感知光线，并倾向于远离光线。明亮的光线甚至可以使所有的动作突然停止。

科学家们发现变形虫普罗透斯能对光刺激作出反应，因为它的plasmagel(假足顶端的凝胶状细胞质)发生了反应。光使它的等离子体更厚更硬，因此，更难以移动。

除了光,变形虫普罗透斯还可以感知一些刺激，如化学物质，韧性，温度，甚至电场!

尽管变形虫只是一种单细胞生物，但它可以对各种环境变化做出反应。
(1)变形虫会避开强光。它也不会因为缺乏食物而呆在完全黑暗的环境中。变形虫喜欢在昏暗的光线环境下，比如在水草或岩石的阴影下。
(2)变形虫能够感知并避免某些有毒的化学物质。
变形虫不喜欢到处漂浮。如果可能的话，它会喜欢粘附在基质的表面。
(4)变形虫在移动时会避开障碍物和锋利的物体。
当科学家将一个阿米巴原虫置于电场中时，阿米巴原虫倾向于向阴极移动。
阿米巴虫喜欢保持在25度左右的温度^oC。

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如何变形虫普罗透斯呼吸吗?

因为变形虫普罗透斯是一种单细胞生物，氧和二氧化碳可以自由地在其细胞膜内外扩散。另外，其他物质(如盐等水溶性分子)也能通过渗透作用通过细胞膜。

如何变形虫普罗透斯繁殖?

大多数时候，变形虫普罗透斯通过将一个细胞分裂成两个细胞进行无性繁殖，这个过程被称为“二元裂变”。就在它繁殖之前，变形虫普罗透斯缩回大部分假足，缩成一个球。

变形虫原核在细胞核内复制其遗传物质(DNA)后，通过核分裂过程分裂成两个子核。在这个过程中，长DNA分子凝结成染色体(杆状)，以促进分离。开云体育电脑官网

细胞核分裂成两个后，母细胞内的细胞质收缩并分裂成两个子细胞的胞质分裂过程就发生了。这导致了两个子变形虫细胞的形成，有一个细胞核和自己的细胞质和细胞器。通常，整个过程可能持续30分钟到一个小时。

[在这张图中]变形虫繁殖的两种方式:二元裂变和多重裂变。
大多数时候，变形虫通过二元裂变繁殖。当环境变得恶劣时，变形虫会适应多次裂变以增加生存机会。

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阿米巴变形虫还有另一种罕见的繁殖方式，叫做囊化或多重裂变。

当变形虫感觉环境变得不利时。如果缺乏营养，太酸或太亮)，它就会收回假足，释放出一层由几丁质样物质构成的保护层(称为囊肿)，覆盖在细胞膜上。这个囊肿能够在更恶劣的条件下存活。同时，有丝分裂在囊肿内发生多次，产生两个以上的子细胞。当囊肿壁破裂时(当条件变得有利时)，这些子细胞就会被释放，变成几个新的阿米巴原虫。

当生存环境变得极为不利时，变形虫会通过孢子繁殖。这种有性繁殖可以创造遗传多样性，并增加其在恶劣条件下生存的机会。

去哪里寻找变形虫普罗透斯?

变形虫普罗透斯喜欢呆在干净的淡水底部。人们发现它以淡水溪流和死水池塘底部的腐烂物质为食。你可以用一个转移滴管来收集底部的沉积物来寻找变形虫普罗透斯．

变形虫普罗透斯也可以从科学供应公司订购，是用于教室演示伪足在行动开云体育全站app下载安装的经典标本。

[在这张图中]哪里收集阿米巴原虫?这里有一些我最近发现的居住地的照片变形虫普罗透斯．
(A-C)变形虫喜欢躲在清澈池塘的底部沉淀物中(比如树叶)。(D-E)我用镊子收集了一些腐烂的叶子和带有沉淀物的水到我的样品瓶中。我要把它带回家，在我的显微镜下寻找阿米巴原虫和其他池塘生物。

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如何找到变形虫普罗透斯在光学显微镜下?

变形虫可以在光学显微镜下直接观察，而不需要额外的染色。在显微镜下找到变形虫需要耐心，因为它们是透明的(无色)，移动缓慢，喜欢把自己盖在碎片或底部沉积物下。

变形虫也可以通过染色来观察细胞的细胞器。然而，这需要化学物质和设备来固定和安装死去的阿米巴原虫。如果你想知道细节，看看这个链接．

一个彩色变形虫普罗透斯幻灯片．

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在显微镜下看什么?

直接观察变形虫普罗透斯具有显著的优势，因为变形虫普罗透斯在显微镜下观察时，仍然是活的，活跃的活动。这使得你可以看到当变形虫移动或吞噬食物颗粒时，手指状的突起(假足)会拉长或缩短。

在显微镜下可见的其他细胞器包括:

• 核:核直径约35 μ m。
  
• 可收缩液泡:可收缩液泡的大小可在20 - 100 μ m之间变化。通常，它的内部看起来是透明的，因为它实际上是一个充满水的球。
  
• 细胞质:包含各种细胞器和小晶体的内部液体。
  
• 食物液泡:食物液泡比细胞核小。约为20 μ m。

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变形虫体内食物液泡的颜色也能指示其栖息地的营养来源。例如，我注意到，晚春收集的阿米巴含有更多的绿色颗粒(可能是绿藻)，而早春收集的阿米巴则更棕色(嫁接的棕色硅藻)。

食物来源的例子可能会影响阿米巴虫食物液泡的颜色。

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有时，你可能会看到阿米巴静止不动，呈椭圆形。

如果你在显微镜上安装了相机或手机，移动缓慢的阿米巴是练习缩微摄影和视频制作技能的好模型。

我看到里面有一些闪亮的粒子变形虫普罗透斯．那是什么?

另一个你可以很容易观察到的特征是里面有大量的晶体状包裹体变形虫普罗透斯．大多数的晶体变形虫普罗透斯呈双金字塔状。这些晶体包含在液泡中，由氮废物三聚物组成。其他种类的变形虫有不同形状的晶体，如球形、片状，甚至是羊角面包形状的晶体。

这里有一些不同种类的变形虫晶体的例子。

[在这张图中]不同种类的变形虫的晶体。
来源:https://www.arcella.nl/inclusions/

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一些大型变形虫也有糖原体来储存它们的营养储备。这些糖原体是光滑的球状体，大小不一。糖原是糖的一种形式，在我们体内，我们将糖原储存在肝脏和肌肉中。

当阿米巴消化大量硅藻时，你甚至可以看到阿米巴细胞内的油滴。这是因为一些硅藻是微小的石油生产者!

一些大型变形虫的细胞质内含有细菌和小绿藻。这些生物与它们的宿主有一种共生关系，被称为“内共生体”。例如，生活在里面的绿藻可以为它们的宿主(阿米巴虫)提供额外的能量，使得阿米巴虫可以在营养贫乏的环境中生活。

其他变形虫也长得像吗变形虫普罗透斯?

答案是否定的。变形虫家族的成员非常多样化，有超过15000种被描述的物种。尽管它们都有一个共同的特征——靠假足移动，但它们的形状和大小却完全不同。

(在这张图中)变形虫普罗透斯
(一)Pelomyxa是一种巨型变形虫属，通常为500-800 μm，但有时可达5毫米长。(B) Thecamoeba。变形虫的身体经常形成褶皱的聚宝盆形状。(C)吸血杆菌因其进食方式而得名。吸血虫会粘在它的受害者身上(通常是藻类)，在藻类细胞壁上挖一个大洞，然后吸走藻类的原生质体。(来源:Pelomyxa和camamoeba - eol.org;吸血鬼——塞巴斯蒂安·赫斯)

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变形虫可分为两大类:赤裸裸的变形(子类:Gymnamoebae)带壳的变形(子类:Testacea)。

这些具有软软的凝胶状细胞体的变形虫，就像变形变形虫，潜菌，变形虫和吸血虫，都是裸露的变形虫。

令人惊讶的是，一些种类的变形虫会在细胞周围形成保护性外壳，称为“测试”。一些带壳的阿米巴完全自己进行测试，材料可能是有机物、硅质(含有二氧化硅)或钙质(含有碳酸钙)组成的阿米巴。这些检测被称为自体检测。

一些有壳变形虫通过收集它们周围的沉淀物颗粒，并用细胞分泌的黏液成分将这些矿物颗粒粘合在一起来准备测试。这些试验被称为异种试验。

(此图)左:壳牌的沙壳虫属acuminata:由矿物颗粒和细胞内分泌物粘在一起的异种测试(约300米长)。(来源:Deuterostome on wiki);右:自生试验(直径约100 μ m)表壳虫属培养由细胞产生的有机板组成。(来源:Frank Fox on wiki)

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这些带壳阿米巴虫可以用与裸阿米巴虫相同的方法收集。然而，由于测试很容易破裂，所以在显微镜下检查时必须小心。覆盖物的重量可能会破坏剥壳阿米巴原虫的试验。使用显微镜载玻片单一的凹或者在封面的角落下面涂一些凡士林点，为这些生物提供更多的空间。

阿米巴这个名字是怎么来的?

变形虫普罗透斯它的名字来自两个希腊单词;“amoibe”意为变化，“proteus”意为海神。这种微生物在希腊语中的意思是形状不断变化的海神普罗透斯。

(此图)《象征之书》(1531)中的普罗透斯插图作者:安德里亚·阿尔恰托

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阿米巴是如何分类的?

变形虫属于原生生物王国(原生生物是指任何不是动物、植物或真菌的真核生物)。然而，就分类而言，变形虫的位置就像它们的形状一样——不断变化。

在早期，当显微镜是描述微生物的唯一方法时，阿米巴原虫被归类为Sarcodina门和其他一些物种，如Heliozoa。一旦引入了分子系统发育学(根据遗传物质对物种进行分类)，阿米巴就进入了门Amoebozoa．然而，我们必须记住，原生生物的分类目前有很多争论。

太阳虫目俗称太阳微生物。我个人喜欢称它为微观的“Uni”(日语中的海胆)!

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我听说变形虫能吃人脑。是真的吗?

不幸的是，这是真的。虽然大多数阿米巴原虫对人类无害，但一些罕见的种类可以寄生在人体内。

Naegleria fowleri，俗称“吃脑变形虫”，生活在炎热地区的淡水池塘或溪流中。Naegleria fowleri有两条鞭毛(像尾巴)，所以它可以在水里游泳。大多数时候，Naegleria fowleri自由生活，吃细菌。在一些非常罕见的情况下，Naegleria fowleri可以通过鼻子吸入并进入大脑，导致一种叫做内格列氏病的致命疾病。

据佛罗里达州卫生部2020年7月6日称，实际上，坦帕地区已经确认了一起吃脑阿米巴原虫病例。有关新闻，请浏览在这里．

(此图)Naegleria fowleri(通常被称为“吃脑变形虫”)是一种自由生活的微观变形虫。在其生命周期的某一阶段Naegleria fowleri能靠两条鞭毛游泳。(来源:美国疾病控制与预防中心-https://www.cdc.gov/parasites/naegleria/）

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你知道吗?

变形虫普罗透斯，眼虫，行动缓慢的,草履虫caudatum是教室和实验室中最常研究的微型生物。

参考文献

〇摩纳哥自然百科变形虫普罗透斯乔治·文图里尼和马里奥·贝尔特拉米尼的作品

变形虫普罗透斯-深入观察原生生物，变形虫普罗透斯

小型公共汽车

微世界-变形虫生物的世界

维姆·范·埃格蒙德的《变形虫不仅仅是斑点

维基百科

“自然对光线的反应变形虫普罗透斯作者:S. O. Mast。发表在Zeitschrift für vergleichende生理学第15卷139 - 147页(1931)

大卫·j·帕特森的《变形虫:利用假足移动和进食的原生生物》。

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