Giáo trình về môn Công nghệ tế bào

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:624

Thêm vào BST

Báo xấu

175
lượt xem 72
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong những năm gần đây, khối kiến thức về động vật tăng thêm và nhiều phát hiện mới đã làm thay đổi ít nhiều các quan niệm truyền thống, chính vì vậy việc biên soạn giáo trình và cập nhật mới là điều rất cần thiết. Quan điểm biên soạn là nhằm phát huy năng lực tự học, tự tìm tòi, tạo được niềm say mê nghiên cứu của sinh viên. Về nội dung coi trọng tính cơ bản, hiện đại và thực tiễn. Tính cơ bản được thể hiện khi lựa chọn nội dung các đối tượng động vật...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình về môn Công nghệ tế bào

®¹i häc huÕ nguyÔn v¨n thuËn - lª träng s¬n ®éng vËt häc kh«ng x−¬ng sèng huÕ - 2004
i Lời nói đầu T rong những năm gần đây, khối kiến thức về động vật tăng thêm và nhiều phát hiện mới đã làm thay đổi ít nhiều các quan niệm truyền thống, chính vì vậy việc biên soạn giáo trình và cập nhật mới là điều rất cần thiết. Quan điểm biên soạn là nhằm phát huy năng lực tự học, tự tìm tòi, tạo được niềm say mê nghiên cứu của sinh viên. Về nội dung coi trọng tính cơ bản, hiện đại và thực tiễn. Tính cơ bản được thể hiện khi lựa chọn nội dung các đối tượng động vật để giới thiệu. Vừa đảm bảo cái “chung” đại diện cho một hay một số ngành hay lớp, vừa đảm bảo cái “riêng” của đặc điểm cụ thể của loài hay nhóm loài. Tính cơ bản này giúp cho người học giải quyết các vấn đề thực tiễn liên quan đến một loài sinh vật trong tự nhiên. Tính hiện đại được thể hiện trong việc cố gắng cập nhật khối kiến thức mới được công bố về động vật học như các nghiên cứu về sinh học phân tử, về các nhóm động vật mới được phát hiện... vào trong giáo trình. Tính thực tiễn được thể hiện là khẳng định giá trị thực tiễn của các nhóm động vật, gắn liền với những nghiên cứu ứng dụng của các nhà khoa học trong và ngoài nước, tạo cho người học sự thích thú say mê về đối tượng mà họ quan tâm. Về phương pháp giáo trình chú trọng yêu cầu rèn luyện của người học về lòng yêu thiên nhiên, về đạo đức khoa học, đề cao việc tự học và tự nghiên cứu. Khi biên soạn chúng tôi lưu ý tên khoa học, sự kết hợp các mảng kiến thức được liên kết với quan điểm tiến hoá và sinh thái học, cố gắng cung cấp các hình vẽ giản đơn, chính xác để minh hoạ tốt nhất cho vấn đề đã nêu trong lý thuyết, giúp cho người học dễ hiểu và nhớ lâu hơn. Trong quá trình biên soạn giáo trình này chúng tôi được sự giúp đỡ và động viên rất lớn của các đồng nghiệp trong Đại học Huế, có sự đóng góp nhiều ý kiến quý báu của GS. TSKH Thái Trần Bái và các vị giáo sư đầu ngành khác. Chúng tôi cũng có sự kế thừa các tài liệu và giáo trình đã được biên soạn trước đây. Chúng tôi xin chân thành cám ơn. Chúng tôi chắc rằng trong giáo trình này sẽ còn có nhiều thiếu sót, rất mong được góp ý của bạn đọc. Nhóm tác giả biên soạn
311 Mục lục Trang Lời nói đầu i Chương 1 - Mở đầu Động vật học là một khoa học 1 Sự đa dạng của động vật 1 Sự phân bố của động vật 2 Sơ lược về phát triển của thế giới động vật qua các kỳ địa chất 2 Vị trí của động vật trong sinh giới và hệ thống học động vật 3 Chương 2 - Phân giới Động vật nguyên sinh (Protozoa) Đặc điểm chung của Động vật nguyên sinh 7 Hệ thống học Động vật nguyên sinh 10 Ngành Trùng chân giả (Amoebozoa) 12 Ngành Trùng lỗ (Foraminifera) 15 Ngành Trùng phóng xạ (Radiozoa) 17 Ngành Trùng mặt trời (Heliozoa) 19 Ngành Động vật cổ (Archaezoa) 19 NgànhTrùng roi động vật (Euglenozoa) 21 Ngành Trùng roi giáp (Dinozoa) 25 Ngành Trùng roi cổ áo (Choanozoa) 26 Ngành Trùng bào tử (Sporozoa) 27 Ngành Trùng bào tử gai (Cnidosporozoa) 30 Ngành Trùng vi bào tử (Microsporozoa) 31 Ngành Trùng lông bơi (Ciliophora) 33 Quan hệ phát sinh của các nhóm Động vật nguyên sinh 37
312 Chương 3 - Trung động vật (Mesozoa) và Cận đa bào (Parazoa) Ngành Mesozoa 41 Ngành Thân lỗ (Porifera) 41 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 41 Đặc điểm sinh sản và phát triển 43 Sinh thái đa dạng và phát sinh chủng loại 44 Ngành Động vật hình tấm (Placozoa) 47 Về nguồn gốc động vật Đa bào 49 Chương 4 - Động vật đa bào hoàn thiện (Eumetazoa) Động vật đối xứng toả tròn (Radiata) Ngành Ruột khoang (Coelenterata) 51 Đặc điểm cấu tạo chung 51 Hệ thống học Ruột khoang 53 Lớp Thuỷ tức (Hydrozoa) 53 Lớp Sứa (Scyphozoa) 59 Lớp San hô (Anthozoa) 63 Phát sinh chủng loại của Ruột khoang 71 Ngành Sứa lược (Ctenophora) 72 Đặc điểm cấu tạo cơ thể 72 Sinh sản và phát triển 74 Phân loại 74 Phát sinh chủng loại 75 Chương 5 - Động vật Không có thể xoang (Acoelomata) Ngành Giun dẹp (Platyhelminthes) 76 Đặc điểm chung của ngành Giun dẹp 76 Hệ thống học Giun dẹp 77
313 Lớp Giun dẹp Có tiêm mao = Sán lông (Turbellaria) 77 Lớp Sán lá Hai vật chủ (Digenea) 81 Lớp Sán lá Một vật chủ (Monogenoidea) 86 Lớp Sán dây (Cestoida) 87 Phát sinh chủng loại ngành Giun giẹp 90 Ngành Gnathostomulida 92 Ngành Giun vòi (Nemertini) 93 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 93 Đặc điểm sinh sản 95 Sinh thái, phân bố và đa dạng 97 Phát sinh chủng loại 97 Chương 6 - Các ngành Động vật có Thể xoang giả (Pseudocoelomata) Ngành Trùng bánh xe (Rotatoria) 99 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 100 Sinh sản và phát triển 101 Phân loại 102 Phát sinh chủng loại 103 Ngành Giun bụng lông (Gastotricha) 104 Ngành Kinorhyncha = Echinodera 105 Ngành Giun tròn (Nematyhelminthes) 105 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 106 Sinh sản và phát triển 110 Đa dạng, sinh thái và tầm quan trọng của giun tròn 111 Giun tròn và nguồn gốc nội ký sinh 115 Ngành Giun cước (Gordicea hay Nematomorpha) 116 Ngành Giun đầu gai (Acanthocephala) 117
314 Ngành Entoprocta 119 Ngành Priapulida 120 Ngành Loricifera 121 Quan hệ phát sinh của các ngành động vật có xoang giả 122 Chương 7 - Ngành Động vật Thân mềm (Mollusca) Đặc điểm chung của động vật Thân mềm 124 Hệ thống học động vật Thân mềm 126 Phân ngành Song kinh - Lớp Song kinh có vỏ (Loricata) 126 Lớp Song kinh Không vỏ (Aplacophora) 129 Phân ngành Vỏ liền (Conchifera) 129 Lớp Vỏ một tấm (Monoplacophora) 130 Lớp Chân bụng (Gastropoda) 131 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 131 Đặc điểm sinh sản và phát triển 135 Hiện tượng mất đối xứng của Chân bụng và nguồn gốc của nó 135 Phân loại và vai trò của Chân bụng 137 Sinh thái động vật Chân bụng 140 Lớp Chân rìu (Pelecypoda) 141 Cấu tạo và sinh lý 141 Sinh sản và phát triển 146 Phân loạiChân rìu 147 Tầm quan trọng của Chân rìu 148 Lớp Chân thuỳ = Chân búa = Chân xẻng (Scapoda) 149 Lớp Chân đầu (Cephalopoda) 150 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 150 Sinh sản và phát triển 154 Phân loại và tầm quan trọng kinh tế 154
315 Nguồn gốc và tiến hoá của Thân mềm 156 Chương 8 - Ngành Giun đốt (Annelida) Đại cương về ngành Giun đốt 158 Hệ thống học Giun đốt 161 Lớp Giun nhiều tơ (Polychaeta) 162 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 162 Sinh sản và phát triển 167 Đa dạng và các đại diện 168 Sinh thái của Giun nhiều tơ 170 Lớp Giun ít tơ (Oligochaeta) 170 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 170 Sinh sản và phát triển 174 Phân loại, sinh thái và tầm quan trọng 175 Lớp Đỉa (Hirudinea) 176 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 176 Sinh sản và phát triển 179 Phân loại, sinh thái và tầm quan trọng 180 Nguồn gốc và tiến hoá của Giun đốt 180 Chương 9 - Ngành Chân khớp (Arthropoda) Đặc điểm chung của ngành Chân khớp 183 Phân ngành Trùng ba thùy - Lớp Trùng ba thùy (Trilobita) 190 Phân ngành Có kìm (Chelicera) 192 Lớp giáp cổ (Paleostraca) 192 Lớp Hình nhện (Arachnida) 194 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý của Hình nhện 194 Sinh sản và phát triển của Hình nhện 196 Phân loại và tầm quan trọng 197
316 Lớp Nhện biển (Pantopoda) 202 Nguồn gốc và tiến hoá của Có kìm 203 Phân ngành Có mang (Branchiata) 204 Lớp Giáp xác (Crustacea) 204 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 204 Sinh sản và phát triển 209 Phân loại và các đại diện quan trọng 210 Tầm quan trọng của Giáp xác 218 Nguồn gốc và tiến hoá của Có mang 219 Phân ngành có Ống khí (Tracheata) hay Chi một nhánh 220 (Uriimia) Lớp Nhiều chân (Myriopoda) 220 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 220 Sinh sản và phát triển 223 Phân loại và sinh thái 224 Lớp Côn trùng (Insecta hay Hexapoda) 226 Đặc điểm cấu tạo và sinh lý 226 Sinh sản và phát triển 240 Phân loại côn trùng 245 Tầm quan trọng của côn trùng 257 Nguồn gốc và hướng tiến hoá của Có ống khí 259 Nguồn gốc và tiến hoá của động vật Chân khớp 260 Chương 10 - Các ngành động vật chưa rõ vị trí Ngành Echiurida 263 Ngành Sá sùng = Sâu đất (Spinculida) 264 Ngành Hình lưỡi (Linguatulida) 266 Ngành Có móc (Onychophora) 268
317 Ngành Mang râu (Ponogophora) 270 Chương 11 - Động vật Có miệng thứ sinh (Deuterostomia) Ngành Phoronida 274 Ngành Động vật Hình rêu (Bryozoa hay Ectoprocta) 274 Ngành Hàm tơ (Chaetognatha) 277 Ngành động vật Da gai (Echinodermata) 279 Đặc điểm chung của động vật Da gai 279 Sinh sản và phát triển của động vật Da gai 283 Hệ thống học động vật Da gai 285 Phân ngành Pelmantozoa - Lớp Huệ biển (Crinoidea) 285 Phân ngành Eleutherozoa - Lớp Sao biển (Asteroidea) 288 Lớp Đuôi rắn (Ophiuroidea) 293 Lớp Cầu gai (Echinoidea) 294 Lớp Hải sâm 297 Tầm quan trọng của động vật da gai 300 Phát sinh chủng loại của động vật Da gai 300 Chương 12 - Các bước phát triển tiến hoá cơ bản và quan hệ phát sinh của động vật Các bước phát triển tiến hoá cơ bản 304 Quan hệ phát sinh của các ngành động vật 306 Tài liệu tham khảo chính 310 Mục lục 311
1 Chương 1 Mở đầu I. Động vật học là một khoa học Động vật học (Zoologos) là khoa học về động vật. Đối tượng của nó là toàn bộ thế giới động vật. Nhiệm vụ của động vật học này là phát hiện những đặc điểm về giải phẩu hình thái, sinh lý, sinh thái, phát triển, phân bố, phân loại… của giới Động vật, hướng chúng phục vụ cho nhu cầu nhiều mặt của con người. Khối kiến thức về động vật học đã được tích luỹ dần theo 2 hướng: 1- Đi sâu vào từng mặt hoạt động sống của từng cá thể động vật hay từng nhóm động vật; 2- Khái quát các quy luật chi phối toàn bộ, từng nhóm hoặc từng mặt trong hoạt động sống của động vật. Hai hướng này bổ sung cho nhau, cho con người hiểu biết ngày càng sâu và chính xác hơn về giới Động vật. Trong những năm gần đây do khoa học kỹ thuật và khoa học về sinh vật học phát triển rất mạnh mẽ nên đã giúp cho khoa học về động vật càng đạt được nhiều thành tựu mới trong việc phát hiện cấu trúc siêu hiển vi của các loại tế bào và mô hay khám phá các vùng hiểm trở mà con người chưa từng đặt chân đến. Các thành tựu này góp một phần quan trọng cho việc xem xét mối quan hệ phát sinh giữa các nhóm động vật. Hiện nay khi con người có các hoạt động đang làm thay đổi mãnh liệt môi trường sống của nhiều loài động vật và trực tiếp đe doạ sự tồn tại của chúng thì việc nắm vững kiến thức về động vật học là yêu cầu cấp thiết vừa bảo vệ sự đa dạng của chúng vừa cần sử dụng chúng một cách hợp lý, đảm bảo sự phát triển bền vững. II. Sự đa dạng của động vật Giới động vật rất phong phú và đa dạng. Số lượng loài động vật có trên hành tinh rất khó xác định, chỉ có thể đưa ra con số gần đúng (khoảng 2 triệu loài). Tổng số loài động vật hiện có dự doán khoảng 5 – 10 triệu loài, còn các loài đã tuyệt chủng phải lớn gấp 100 lần. Mặc dù vậy nhiều nhà khoa học đã dự đoán số lượng động vật trên hành tinh lớn hơn nhiều, riêng côn trùng đã có tới 30 triệu loài. Đối với các nhóm động vật có kích thước cơ thể lớn như Bò sát, Chim, Thú… thì có khoảng 90% - 99% số lượng loài đã phát hiện, còn nhóm động vật có kích thước bé như Nguyên sinh động vật, Giun, Chân khớp… thì số lượng loài hiện đã biết rất nhỏ so với số lượng loài chưa phát hiện.
2 Số lượng cá thể động vật có trên hành tinh cũng rất khó xác định, nhất là đối với động vật nhỏ, có sức sinh sản nhanh. Tuy nhiên bằng bằng các phương pháp chuyên môn, người ta có thể tính được số các cá thể động vật (hay cả khối lượng động vật) trên một đơn vị diện tích hay thể tích để có thể tính được số lượng cá thể ở trên vùng nghiên cứu. III. Sự phân bố của động vật Động vật phân bố rất rộng rãi, tuy nhiên tập trung dày đặc ở gần bề mặt của quả đất, ở tất cả môi trường nước, trên cạn, trong không khí. Căn cứ sự sai khác nhau về thành phần loài, nguồn gốc. về mối quan hệ với điều kiện tự nhiên hiện tại và các biến đổi qua các kỳ địa chất… người ta đã phân chia thành các vùng phân bố của động vật trên lục địa và dưới biển khác nhau. Ở biển chia thành 8 vùng là: 1 – Vùng biển cực Bắc; 2 – Vùng biển cận bắc Thái Bình Dương; 3 - Vùng biển cận bắc Đại Tây Dương; 4 – Vùng biển Ấn Độ Tây Thái Bình Dương; 5 – Vùng biển Tây Phi; 6 – Vùng biển Trung Mỹ; 7 – Vùng biển Cận Nam và 8 – Vùng biển Cực Nam. Ở lục địa chia thành 6 vùng là: 1 – Vùng Toàn Bắc (bao gồm Châu Âu, Bắc Mỹ, Bắc Á, Bắc Phi); 2 – Vùng Ấn Độ Mã Lai (gồm Ấn Độ, Mã Lai, Trung Hoa, Các nước Đông Nam Á…); 3 – Vùng Etiopi (Trung và Nam Phi); 4 – Vùng Tân Nhiệt Đới (Trung và Nam châu Mỹ); 5 – Vùng Châu Úc và 6 – Vùng lục địa Cực Nam. IV. Sơ lược về phát triển của giới động vật qua các kỳ địa chất Có thể hình dung được một số nét về lịch sử phát triển tiến hoá của thế giới động vật qua các kỳ địa chất như sau: Nguyên Đại Thái cổ: Cách đây 2.600 triệu năm, cổ nhất và kéo dài nhất. Vào thời kỳ này trên quả đất đã xuất hiện động vật đơn bào. Cuối nguyên đại này đã xuất hiện động vật Thân lỗ. Nguyên Đại Nguyên sinh: Cách đây khoảng 2 tỷ năm, kéo dài gần 2 tỷ năm. Đã xuất hiện hầu hết các ngành chính của Động vật Không xương sống. Tất cả sống ở biển. Nguyên Đại Cổ sinh: Cách đây khoảng 600 triệu năm và kéo dài 345 triệu năm, chia là 6 kỷ: 1 - Kỷ Cambri (cách đây 570 triệu năm, kéo dài 70 triệu năm) đã có mặt hầu hết động vật Không xương sống, chiếm ưu thế là Trùng Ba thùy, Chân đầu, Tay cuốn, San hô, Da gai…, chủ yếu sống dưới biển. 2 - Kỷ Ocdovic (cách đây 500 triệu năm, kéo dài 60 – 70 triệu năm) động vật khá phong phú, chủ yếu sống dưới biển, đã xuất hiện động vật Có xương sống nguyên thủy. 3 - Kỷ Silua (cách đây 410 triệu năm, kéo
3 dài 30 – 35 triệu năm) động vật Không xương sống chiếm ưu thế là Tay cuốn, đã xuất hiện nhóm cá Có hàm (Gnathostoma), cuối kỷ này diễn ra sự hình thành núi lửa làm cho nhiều nhóm động vật biển bị tiêu diệt. 4 - Kỷ Devon (cách đây 410 triệu năm, kéo dài 55 – 60 triệu năm) có các nhóm động vật Không xương sống ở biển điển hình như Tay cuốn, San hô, Chân bụng…, trên lục địa có động vật Chân khớp phát triển mạnh nhất, cuối kỷ này xuất hiện động vật Có xương sống Bốn chân (Tetrapoda). 5 - Kỷ Cacbon (cách đây 340 triệu năm, kéo dài 60 – 70 triệu năm), động vật Nguyên sinh phồn thịnh, động vật Ruột khoang, Chân đầu, tay cuốn phát triển rất mạnh, Lưỡng cư khổng lồ thống trị, xuất hiện Bò sát nguyên thủy, Côn trùng phát triển rất mạnh. 6 - Kỷ Pecmi (cách đây 285 triệu năm, kéo dài 45 triệu năm) có nhiều ngành động vật Không xương sống phát triển mạnh, xuất hiện Bò sát dạng thú. Nguyên Đại Trung sinh: Cách đây 240 triệu năm, kéo dài 155 triệu năm, chia làm 3 kỷ: 1 - Kỷ Triat (cách đây 240 triệu năm, kéo dài 40 – 45 triệu năm), đánh dấu một sự thay đỏi lớn về thành phần sinh vật, các nhóm động vật điển hình trước đó không còn nữa như San hô cổ, Trùng Ba thuỳ, Huệ biển cổ, động vật biển phổ biển là Cúc đá, San hô Sáu ngăn, Chân rìu…, trên lục địa nhóm Bò sát khổng lồ thống trị. 2 - Kỷ Jura (cách đây 195 triệu năm, kéo dài 55 – 58 triệu năm) động vật biển phổ biển là Cúc đá, San hô Sáu ngăn…, trên lục địa Bò sát khổng lồ thuộc nhóm Thằn lằn kinh khủng (Dinosaura) làm bá chủ, xuất hiện Chim cổ và Bò sát có cánh. 3 - Kỷ Creta (cách đây 137 triệu năm, kéo dài 70 triệu năm) có động vật Nguyên sinh cực thịnh ở biển, động vật Chân rìu phong phú, cuối kỷ này Cúc đá và Bò sát khổng lồ bị tiêu diệt, Bò sát và Chim phát triển mạnh. Nguyên đại Tân sinh: Cách đây khoảng 70 triệu năm, kéo dài cho tới ngày nay, chia làm 3 kỷ: 1 - Kỷ Paleogen (cách đây 67 triệu năm, kéo dài 45 triệu năm) phát triển mạnh mẽ động vật Nguyên sinh, Chân rìu, Chân bụng, động vật Có vú. 2 - Kỷ Neogen (cách đây 26 triệu năm, kéo dài 25 triệu năm) phát triển động vật biển như Chân rìu, Chân bụng, Cá xương, trên cạn đã xuất hiện thú Có nhau (Eutheria). 3 - Kỷ Thứ tư hay kỷ Nhân sinh (cách đây 1 triệu năm, kéo dài cho tới ngày nay) xuất hiện loài vượn người, loài người cổ và tiến hoá thành người hiện đại. V. Vị trí của động vật trong sinh giới và hệ thống học động vật Trước đây người ta phân chia thế giới hữu cơ thành 2 nhóm lớn là giới Thực vật và giới Động vật. Trong đó Thực vật bao gồm cả Vi khuẩn và Nấm, còn sinh vật đơn bào thì thì tách thành 2 nhóm: Nhóm có khả
4 năng vận động thì xếp vào giới Động vật còn nhóm không có khả năng vận động thì xếp vào giới Thực vật. Tiếp theo vi khuẩn được tách thành một giới riêng, chúng xuất hiện rất sớm và được xếp vào nhóm Tiền nhân (Prokaryota) để phân biệt với tất cả các sinh vật còn lại là Nhân chuẩn (Eucaryota). Tiền nhân có một giới là Monera gồm Vi khuẩn. Sau đó Nấm cũng được tách thành giới riêng là giới Nấm do có nhiều đặc điểm khác với thực vật. Đến giai đoạn này thế giới hữu cơ được chia thành 4 giới. Bắt đầu từ những năm 70 – 80 của thế kỷ XX, Carl Woese khi so sánh gen 16S rARN giữa Vi khuẩn và các nhóm sinh vật khác cho thấy nhóm sinh vật vẫn quen gọi là vi khuẩn thực chất là 2 nhóm tách biệt nhau là Cổ khuẩn (Archaebacteria) và Vi khuẩn (Eubacteria = Bacteria). Như vậy trong hệ thống phân chia Nhân chuẩn thành 3 giới là Động vật, Thực vật và Nấm có thuận lợi là phân biệt khá dễ dàng đối với sinh vật đa bào, nhưng đối với sinh vật đơn bào thì rất khó tách biệt và một số nhóm có thể xếp vào giới này hay giới khác. Do đó một số nhà khoa học đề nghị tách tất cả các nhân chuẩn đơn bào thành một giới riêng gọi là Protista (Nguyên sinh vật) bao gồm sinh vật nhân chuẩn đơn bào, một số nhóm tảo biển, nấm nhầy, nấm mốc… Cuối cùng Protista là một taxon tập hợp tất cả các sinh vật không được xếp vào 4 giới (Vi khuẩn, Động vật, Thực vật và Nấm). Quan niệm về Protista có mấy ý kiến sau: Không coi Protista là một đơn vị phân loại đơn phát sinh mà cần tách chúng thành các đơn vị phân loại bậc giới. Nâng các đơn vị phân loại quen dùng lên một bậc cao hơn (như nâng Protozoa thành phân giới, nâng Trùng roi, Trùng Chân giả, Giun bụng lông… thành các ngành riêng). Sắp xếp lại một số nhóm có vị trí chuyển tiếp giữa Protista với động vật, thực vật và nấm, Chẳng hạn tách Trùng roi thành 2 nhóm: Trùng roi động vật gần với Protozoa còn Trùng roi thực vật là thành viên của tảo lam có nguồn gốc chung với Thực vật Tách các Protista không có ty thể trong tế bào thành một giới riêng (Archaezoa) đại diện cho nhóm cổ hình thành từ giai đoạn tế bào chưa có ty thể. Mặc dù còn nhiều ý kiến về vị trí của một số nhóm động vật, tuy nhiên chúng tôi sử dụng hệ thống phân loại trong tài liệu này như sau: Giới động vật (Animalia) A. Phân giới Động vật nguyên sinh (Protozoa) I. Động vật nguyên sinh có chân giả
5 Ngành Trùng chân giả (Amoebozoa) Ngành Trùng lỗ (Foraminifera) Ngành Trùng phóng xạ (Radiozoa) Ngành Trùng mặt trời (Heliozoa) II. Động vật nguyên sinh có roi bơi Ngành Động vật cổ (Archaezoa) NgànhTrùng roi động vật (Euglenozoa) Ngành Trùng roi giáp (Dinozoa) Ngành Trùng roi cổ áo (Choanozoa) III. Động vật nguyên sinh có bào tử Ngành Trùng bào tử (Sporozoa) Ngành Trùng bào tử gai (Cnidosporozoa) Ngành Vi bào tử (Microsporozoa) IV. Động vật nguyên sinh có lông bơi Ngành Trùng lông bơi (Ciliophora) B. Phân giới Động vật đa bào (Metazoa) I. Trung động vật (Mesozoa) Ngành Mesozoa II. Động vật cận đa bào (Parazoa) Ngành Thân lỗ (Porifera) Ngành Động vật hình tấm (Placozoa) III. Động vật đa bào thật (Eumetazoa) 3.1 Động vật có đối xứng toả tròn (Radiata) Ngành Ruột khoang (Coelenterata) Ngành Sứa lược (Ctenophora) 3.2 Động vật có đối xứng hai bên (Bilateria) 3.2.1 Động vật có miệng nguyên sinh (Protostomia) a. Động vật không có thể xoang (Acoelomata) Ngành Giun dẹp (Plathyhelminthes) Ngành Gnathostomulida Ngành Giun vòi (Nemertini) b. Động vật có thể xoang giả (Pseudocoelomata) Ngành Trùng bánh xe (Rotatoria)
6 Ngành Giun Bụng lông (Gastrotricha) Ngành Kinorhyncha Ngành Giun tròn (Nematyhelminthes) Ngành Giun cước (Gordicea) Ngành Giun đầu gai (Acanthocephala) Ngành Entoprocta Ngành Priapulida Ngành Loricifera c. Động vật có thể xoang chính thức (Eucoelomata) Ngành Thân mềm (Mollusca) Ngành Giun đốt (Annelida) Ngành Chân khớp (Arthropoda) Ngành Echiurida Ngành Sâu đất (Sipunculida) Ngành Đi êm (Tardigrada) Ngành Hình lưỡi (Linguatula) Ngành Có móc (Onychophora) Ngành Mang râu (Pogonophora) 3.2.2 Động vật có miệng thứ sinh (Deuterostomia) Ngành Phoronida Ngành Entoprocta Ngành Hàm tơ (Chaetognatha) Ngành Tay cuộn (Brachiopoda) Ngành Da gai (Echinodermata) Ngành Nửa dây sống (Hemichordata) Ngành Dây sống (Chordata) TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Thái Trần Bái. 2003. Động vật học Không xương sống. NXB Giáo dục, Hà Nội. 2. Lê Trọng Sơn, Nguyễn Mộng. 1997. Mở đầu. Trong: Giáo trình Động vật học, phần Động vật Không xương sống. Trang 1 - 5. Tủ sách Đại học Khoa học, Đại học Huế. 3. Barnes R.S.K., Calow P., Olive P.J.W. 1993. The Invertebrates: a new synthesis. Blackwell Sci- Pub., 2nd edit, Oxford.
7 Chương 2 Phân giới Động vật Nguyên sinh (Protozoa) I. Đặc điểm chung của Động vật Nguyên sinh Là nhóm động vật có khoảng 38.000 loài đang sống và 44.000 loài hóa thạch, có chung các đặc điểm sau. 1. Cấu tạo cơ thể Cơ thể chỉ có một tế bào (được gọi là tế bào biệt hóa đa năng) nhưng là những cơ thể độc lập nên các phần của cơ thể phân hóa phức tạp thành các cơ quan tử (organelle) để thực hiện các chức phận khác nhau. Một số cơ quan tử không có ở tế bào của động vật đa bào như bao chích, không bào co bóp.... Động vật nguyên sinh cũng có các nhóm cấu tạo gồm nhiều cá thể (tập đoàn) có mối liên hệ nhiều hay ít. Tế bào của động vật nguyên sinh gồm có tế bào chất và nhân. Tế bào chất là một chất keo loại, đồng tính và tương đối quánh, không hòa lẫn với nước ở xung quanh, có một đặc tính rất cơ bản là luôn luôn biến đổi từ trạng thái lỏng (sol) sang trạng thái đặc (gel). Thường tế bào chất được chia thành 2 lớp: Lớp ngoài quánh và đồng nhất (gọi là ngoại chất), lớp trong lỏng hơn, dạng hạt (gọi là nội chất). Nội chất chứa nhiều cơ quan tử, trong đó quan trọng nhất là nhân tế bào. Nhân tế bào có cấu tạo và thành phần cơ bản giống với nhân của động vật bậc cao. Kích thước, lượng dịch nhân, hình dạng và cách sắp xếp của nhân thường thay đổi tùy nhóm động vật nguyên sinh khác nhau (hình 2.1). Ngoại chất thường hình thành phía ngoài một màng mỏng gọi là màng phim (pellicula), là một phần chất sống của cơ thể động vật nguyên sinh. Ở một số động vật nguyên sinh, ngoại chất tiết ra trên bề mặt cơ thể một lớp vỏ đặc biệt không có đặc tính của một màng sống mà là một loại vỏ cứng được gọi là màng cuticula cứng bao quanh cơ thể. Vỏ này đôi khi ngấm thêm SiO2, CaCO3, SrSO4... để tăng khả năng bảo vệ và nâng đỡ cho cơ thể. Ngoài ra một số động vật nguyên sinh còn có vỏ cơ thể cấu tạo bằng chất cellulose rất điển hình như thực vật. Các động vật nguyên sinh nhỏ nhất chỉ dài từ 2 - 4μm (họ Pyroplasmidae), kích thước trung bình là 50 - 150μm. Tuy nhiên cũng có một số động vật nguyên sinh có kích thước lớn từ vài mm đến vài cm (Trùng cỏ 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).
8 Hình 2.1 Nhân của động vật nguyên sinh (theo Borrer) A-F. Nhân của Trùng có tơ (Ciliata) với nhân nhỏ và nhân lớn: A. Stentor; B. Opalina; C. Paramecium; D. Vorticella; E. Spirostomium; F. Fphelota G-H. Kiểu nhân túi: G. Endamoeba; H. Entamoeba; I. Endolimax; J. Túi nhân - Mỗi nhóm động vật nguyên sinh có hình dạng và kiểu đối xứng khác nhau: Trùng Chân giả không đối xứng, Trùng phóng xạ (Radiolaria), Trùng Mặt trời (Heliozoa) có đối xứng phóng xạ (còn gọi là đối xứng mặt trời) đặc trưng cho các động vật sống trôi nổi, Amip có vỏ sống trong nước đối xứng tỏa tròn. 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 nguyên sinh Có lông bơi (Ciliata). 2. Hoạt động sinh lý Đối với nhóm động vật nguyên sinh chưa có cơ quan tử vận chuyển riêng biệt (như Trùng chân giả) thì vận chuyển bằng sự hình thành chân giả. Đó là sự thay đổi trạng thái lỏng và quánh của tế bào chất. Một số nhóm khác có cơ quan tử vận chuyển khá rõ ràng như roi (Trùng roi), lông hay tơ (Trùng lông) thì vận chuyển bơi, lội trong nước. Phần lớn động vật nguyên sinh là dị dưỡng, trừ Trùng roi có khả năng tự dưỡng. Tiêu hoá của động vật nguyên sinh tiến hành trong tế bào
9 nhờ các không bào tiêu hoá. Cách bắt mồi của động vật nguyên sinh khác nhau: Trùng Chân giả bắt mồi bằng chân giả, Trùng roi bằng sự di chuyển của roi để đưa thức ăn và dưỡng khí vào, Trùng cỏ dùng chất độc của tế bào chích làm tê liệt con mồi, Trùng hai đoạn bám vào ruột vật chủ để hút dinh dưỡng... Bài tiết, điều hòa áp suất thẩm thấu của động vật nguyên sinh là các không bào co bóp. Khi hoạt động chúng vừa thải các chất cặn bã vừa đẩy lượng nước thừa ra ngoài để điều hòa 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 ngoài xâm nhập vào trong cơ thể (hình 2.2). Hình 2.2 Sự hình thành không bào co bóp của động vật nguyên sinh (theo Hickman) A. Ở Paramecium multimicronucleatum: 1. Túi đầy với lỗ màng tế bào đóng; 2 - 3. Lỗ mở, túi rỗng và thấy được các rãnh sợi; 4. Lỗ đóng; 5 và 6. Túi thu nhận nước hình hành không bào co bóp. B. Ở Paramecium trichium không bào co bóp được hình thành bởi các túi nhỏ: 1. Túi đầy được tạo thành từ 1 hay 2 túi nhỏ; 2 và 3. Túi rỗng sau khi phá vỡ các túi nhỏ; 4 Túi đầy lần thứ 2 Động vật nguyên sinh có khả năng hình thành bào xác khi gặp điều kiện sống bất lợi. 3 Sinh sản Động vật nguyên sinh có một số hình thức sinh sản khác nhau: Sinh sản vô tính là hình thức sinh sản phổ biến ở động vật nguyên sinh. Biểu hiện như sự phân đôi, nảy chồi, liệt sinh… Sự phân đôi thường được quan sát ở các dạng sống tự do, đó là sự chia đôi cơ thể theo chiều ngang hay theo chiều dọc (hình 2.3). Kết quả của quá trình sinh sản vô tính chia đôi cơ thể dẫn tới sự hình thành tập đoàn động vật nguyên sinh.
10 Hình 2.3 Sinh sản vô tính chia đôi của Động vật Nguyên sinh A - C. Trùng chân giả (A: Amoeba proteus), B: Arcella, C: Euglypha); D và E. Trùng có tơ (D: Stentor, E: Vorticella); F -H. Trùng roi (F: Euglena, G: Chlamydomonas, H: Ceratium) Sinh sản hữu tính biểu hiện 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 cỏ. Hình thức xen kẽ giữa sinh sản vô tính và hữu tính trong vòng đời có thể thấy ở Trùng bào tử. Sinh sản vô tính tạo ra rất nhiều cá thể (ở một vật chủ) và sinh sản hữu tính tạo ra các mầm giao tử và các giao tử (ở một vật chủ khác) (hình 2.4). II. Hệ thống học Động vật Nguyên sinh 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, phôi học, tế bào học...) và đặc biệt là sinh học phân tử. Một xu hướng
11 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 phân loại ngày càng mang tính tự nhiên hơn. Hình 2.4 Sơ đồ sinh sản xen kẽ của Trùng có lỗ Polystomella crispa (theo Lange) I. Cá thể sinh sản hữu tính non; II. Cá thể sinh sản hữu tính trưởng thành; III. Hình thành giao tử; IV. Giao tử kết hợp; V. Hợp tử; VI. Cá thể vô tính; VII. Cá thể vô tính hình thành phôi của cá thể hữu tính 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 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