V posledních desetiletích se protozoologie rychle rozvíjí v mnoha zemích světa. Důkazem toho, spolu s mimořádným nárůstem počtu publikací v různých oborech této vědy, je vznik nových protozoologických laboratoří, národních společností a speciálních protozoologických časopisů. Bylo zavedeno pravidelné pořádání mezinárodních kongresů protozoologů (Praha – 1961, Londýn – 1965, Leningrad – 1969, Clermont-Ferrand – 1973, New York – 1977, Varšava – 1981).
Podívejme se velmi stručně na 7 typů prvoků, které jsou identifikovány Mezinárodním výborem pro taxonomii prvoků (Levine et al., 1980). Nebudeme se pouštět do systematických jemností a uvádět přesné definice (protože nyní prostě nejsou vyžadovány), zejména proto, že chceme, aby byl předložený text co nejjasnější pro čtenáře, kteří nejsou a ani nehodlají být protozoology. Ti, kdo mají o danou problematiku zvláštní zájem, se mohou odkázat přímo na původní práci výboru (Levine et al., 1980).
Sarcomastigophora typu I.
V ruštině lze tento termín přeložit jako améby a bičíkovci. Řada autorů hlásících se k uvažovanému systému totiž spojuje do jedné velké skupiny (makrotaxonů) prvoky, kteří se mohou pohybovat pomocí různých (a dnes již známých – nikoli homologických) struktur – pseudopodů nebo bičíků.
Je třeba zvláště poznamenat, že kmen Sarcomastigophora nyní konečně zahrnuje myxomycety (třída Eillmycetozoa), acrasiaceae (třída Acrasea) a parazitické plasmodiofory (třída Plasmodiophorea) – skupiny améboidních organismů, které byly nedávno klasifikovány (a mnoho mykologů je stále klasifikuje) jako houby. Identifikována byla i třída zvláštních hlubinných améboidních organismů, které byly podle tvaru vápnité kostry nedávno klasifikovány jako mechorosty – Xenophyophorea.
Typ II Labyrinthomorpha – labyrinthula.
Velmi, velmi málo čtenářů knihy si tuto skupinu zapamatuje. A ani náhodou. Dříve byly tyto organismy klasifikovány nikoli jako živočichové, ale jako řasy (podle některých autorů) nebo houby (podle jiných). Struktura labyrintu je tak unikátní, že je opravdu těžké je zařadit do obecného systému eukaryotických organismů. Tělo krmné fáze labyrintu představuje jakousi síť („labyrint“) živých kanálů (ektoplazmatické kanály, jak poznamenávají odborníci). V takovém labyrintu kanálů se pomocí neznámé formy posuvného pohybu pohybují vřetenovité buňky, jejichž deriváty jsou toto živé ektoplazmatické retikulum. Nic podobného nenajdeme v organizaci všech ostatních živočichů a rostlin, ať už jednoduchých nebo složitých. Rozmnožování labyrintu se provádí pomocí pohyblivých bičíkatých zoospor. Tato zvláštní skupina prvoků (skládající se z mnohobuněčných organismů) je vzácná a žije pouze na některých mořských trávách.
Apicomplexa typu III.
Jak ukázala elektronová mikroskopie, tito prvoci v určitých stádiích vývoje mají na předním konci těla (apikálním) jedinečnou, specifickou sadu organel (nebo část této sady), chybějící u všech ostatních prvoků. Tyto jednobuněčné organismy byly kdysi řazeny do skupiny sporozoanů – Sporozoa. Ne všechny apikomplexany však tvoří spory. Naopak, jak uvidíme později, mnoho dalších organismů postrádajících apikální komplex vlastní skutečné spory. Proto se identifikace zvláštního druhu prvoka – Apicomplexa – jeví jako velmi oprávněná.
Microsporea typu IV – mikrosporidia,
typ V Ascetospora – ascetosporidia,
typ VI Myxozoa – myxosporidiáni, stejně jako Apicomplexa, jsou parazitičtí živočichové.
Všichni zástupci těchto tří typů tvoří výtrusy (a proto byli dříve řazeni mezi výtrusy). Právě zásadní rozdíl ve struktuře výtrusů těchto prvoků nutí moderní protozoology k tomu, aby je zařadili mezi různé typy podříše prvoků. Současně existují u těchto jednobuněčných živočichů v améboidní formě krmná stádia (trofonty).
U mikrosporidií jsou spory jednobuněčné, u myxosporidií se skládají z několika buněk. Spory zástupců Ascetospora jsou také mnohobuněčné. Nemají však žahavé tobolky, které jsou charakteristické pro Microsporea i Myxozoa. Odborníci se domnívají, že struktura spor u těchto tří typů prvoků nemůže být odvozena jedna od druhé a vznikla konvergentně v procesu evoluce.
Typ VII Ciliophora – nálevníci.
Jedná se o prvoky, kteří jako dospělí nebo v larválním stádiu plavou pomocí četných řasinek.
Každá forma má obvykle dva typy jader: vegetativní (makronukleus) a generativní (mikronukleus). Sexuální proces je obvykle ve formě konjugace (dočasné spojení dvou partnerů za účelem výměny mikronukleárních derivátů). Tato forma pohlavního procesu se u jiných druhů prvoků nevyskytuje.
Jak již bylo řečeno, omezíme se zde na velmi stručnou charakteristiku typů podříše Prvoci; všechny další potřebné informace budou případně uvedeny v příslušných kapitolách.
Ihned je však třeba poznamenat, že práce na makrosystematice prvoků ještě zdaleka nekončí. V nedávno znovu vydané učebnici pro univerzity od V. A. Dogela (1981), „Zoology of Invertebrates“, jsou prvoci rozděleni nikoli do 7, ale do 5 typů. Skupina leningradských protozoologů (Krylov et al., 1980) rozlišuje 9 typů. Práce na makrosystematice prvoků pokračují. Toto je „horké místo“ nejen pro tuto vědu, ale také pro biologii obecně.
Proto je kniha i přes svůj populárně-naučný charakter nevyhnutelně rozdělena do dvou částí. První se nedotýká problematiky vyžadující od čtenáře speciální znalosti z biologie (mimo školní učebnice), druhá část knihy takové znalosti (i když v omezené míře) vyžaduje.
Jednobuněčné organismy, nazývané také prvoci, patří do domény eukaryot (Eukarya) nebo jaderných živých organismů, do biologické říše Animalia, do polyfyletické skupiny prvoků (Protozoa).
Struktura prvoků
Prvoci jsou organismy skládající se z jediné buňky obklopené cytoplazmatickou membránou s tuhou proteinovou bází. Pro jeho označení se často používá výraz pelikula. Protože prvoci patří do domény eukaryot, je jejich struktura charakterizována přítomností řady klasických strukturních prvků. V prvé řadě je to buněčné jádro se schránkou a jadérkem, cytoplazma obsahující velké množství různých organel, které jsou jeho stálými prvky, mezi jejichž hlavní představitele patří mitochondrie a endoplazmatické retikulum, ribozomy a lysozomy. Kromě toho cytoplazma obsahuje nepermanentní složky ve formě inkluzí různých látek. Velikosti většiny prvoků se pohybují od 2 do 100 mikronů, přičemž nejmenší velikosti jsou nejčastěji charakteristické pro intracelulární parazity. Nejlepší metodou pro barvení prvoků je metoda Romanowsky-Giemsa, při které jádro zčervená, zatímco cytoplazma se zbarví modře.
Mnoho druhů prvoků se vyznačuje přítomností, kromě organel přítomných v cytoplazmě téměř všech jejich zástupců, i specifických pohybových organel.
Klasickými zástupci takových organel pro prvoky jsou řasinky, bičíky a pseudopodie.
Prvoci se podle způsobu krmení dělí na jednobuněčné organismy – autotrofy, heterotrofy a mixotrofy.
Charakteristickým rysem autotrofů je přítomnost fotosyntetického aparátu a také jejich schopnost produkovat pomocí sluneční energie různé organické sloučeniny.
Většina jednoduchých jednobuněčných organismů jsou heterotrofní. Jejich hlavním rysem je neschopnost krmit autonomně a potřeba absorbovat organické sloučeniny v hotové formě. K zajištění tohoto procesu výživy využívají tyto organismy různé typy aktivního transportu, zejména endocytózu. Hlavními principy vstřebávání při endocytóze jsou pinocytóza, což je zachycení kapalné kapky s vysokým obsahem látek vhodných pro výživu, a fagocytóza, což je proces zachycení částic živin v pevné formě s následným vytvořením membrány. vakuola kolem ní.
Organismy, které jsou mixotrofy, se vyznačují používáním obou typů výživy a určujícími faktory pro výběr jakéhokoli typu jsou podmínky prostředí a vznikající potřeby.
Mnoho zástupců prvoků a zejména původců různých lidských onemocnění, jako jsou Trichomonas, Giardia a Balantidia, má schopnost úspěšně se vyvíjet v pestré živné půdě obsahující mimo jiné aminokyseliny a bílkoviny v jejich celistvosti. Kromě toho lze pro kultivaci jednoduchých organismů použít buněčné kultury, laboratorní zvířata a kuřecí embrya. Prvoci se vyznačují schopností nepohlavně se rozmnožovat ve formě pučení, binárního a mnohočetného štěpení – schizogonie a pohlavním rozmnožováním – sporogonie.
U parazitických prvoků může k rozmnožování dojít buď uvnitř buňky (balantidia, plasmodium), nebo v tekutém médiu přítomném v těle, nebo v prostoru mezi buňkami (giardia).
Někteří prvoci se vyznačují schopností za nepříznivých podmínek prostředí tvořit cysty, které jsou odolné vůči změnám teploty a také změnám kyselosti a vlhkosti.
Nemoci u lidí mohou být způsobeny prvoky následujících 4 typů:
- Organismy kmene Sarcomastigophora, které zahrnují trypanozomy a dysenterické améby, Giardia, Leishmania a Trichomonas;
- Prvoci typu Apicomplexa, jejichž zástupci jsou kryptosporidium, toxoplasma a malarická plazmodia;
- Organismy kmene Ciliophora, jehož významným zástupcem jsou balantidia;
- Prvoci typu Microspora, mezi které patří mikrosporidia.
Význam prvoků jako patogenů infekčních chorob
Ve struktuře infekčních onemocnění postihujících lidi na celém světě hrají prvoci jednu z nejdůležitějších rolí. Nemoci, které způsobují z větší části, jsou obtížně kontrolovatelné vzhledem k tomu, že prvoci mají složitý životní cyklus, který se vyznačuje neustálou změnou hostitelů a přítomností specifického přirozeného hostitele (například u malarických plazmodií jsou to komáři a komáři, pro toxoplazmata je to moucha tse-tse). Prevalence těchto nemocí je navíc do značné míry ovlivněna chudobou a nedostatkem kvalitní lékařské péče v regionech nejvíce náchylných k šíření nemocí a také nedostatečným nebo obtížným dodržováním hygienických pravidel. Například Afrika, jihovýchodní a jižní Asie, stejně jako jižní a střední Amerika jsou nejvíce náchylné k šíření infekcí prvoků kvůli teplému klimatu, které v nich panuje.
