Protozoa

Protozoa Definitie

Organismen die bekend staan als protozoa omvatten een breed scala van organismen, waarvan de meeste vrijlevende eencellige eukaryoten zijn. Daarom passen protozoa in het domein Eukarya. Hoewel de verschillende fyla van het koninkrijk Protista niet nauw verwant zijn, worden zij toch bij elkaar ingedeeld wegens hun grote verschillen met de andere koninkrijken van planten, dieren en schimmels. De naam “protozoa” heeft een dynamische geschiedenis en omvatte ooit alleen de “dierlijke” eencellige levensvormen. Tegenwoordig worden deze heterotrofe protozoën samen met de autotrofe algen en andere eenvoudige levensvormen ondergebracht in het koninkrijk Protista. Hoewel alle protozoën eukaryoten zijn, planten zij zich niet allemaal voort volgens het standaardmodel van mitose dat in hogere dierlijke cellen wordt aangetroffen. Vele hebben een complexe celdeling die lijkt op de binaire deling bij bacteriën, maar dan op grotere schaal. Sommige fyla in het koninkrijk Protista zijn autotrofe cellen, die chloroplasten bevatten die suikers kunnen produceren uit zonlicht. Hoewel in het verleden alleen heterotrofe organismen tot de protozoën werden gerekend, worden in dit artikel veel van de fyla binnen Protista die suikers kunnen fotosynthetiseren gepresenteerd. Hieronder staat een afbeelding van een ciliate protozoa.

Voorbeelden van Protozoa

Malaria

Malaria is een ziekte die elk jaar honderden miljoenen mensen wereldwijd treft. Geschat wordt dat malaria drie miljoen mensen per jaar doodt, waarvan de helft jonge kinderen zijn. Malaria wordt veroorzaakt door verschillende protozoa van het geslacht Plasmodium. Deze protozoa leven zowel in het spijsverteringsstelsel van muggen als in de bloedcellen van de mens. De eencellige protozoën komen in de bloedbaan van de mens terecht tijdens een muggenbeet. Ze vinden een niet-geïnfecteerde rode bloedcel, en gebruiken een speciale combinatie van organellen aan het eind van hun cel om de cel te dwingen de parasiet naar binnen te trekken. Deze speciale groep organellen, bekend als het apicaalcomplex, stelt de parasitaire protozoa in staat zich in bloedcellen te verbergen. Hierdoor zijn Plasmodium en andere parasitaire Apicomplexanen zeer moeilijk te doden, omdat de bloedcellen ook vernietigd zouden moeten worden.

Red Tide

Een interessant verschijnsel in de oceaan wordt ook veroorzaakt door een andere phylum van protozoa. De dinoflagellaten zijn een groep protozoën die hoofdzakelijk bestaan als vrij zwemmende eencelligen, terwijl andere symbiotisch bestaan binnen bepaalde ongewervelde dieren. Groepen vrijzwemmende dinoflagellaten kunnen drastische perioden van voortplanting doormaken, bekend als bloei. Als een bloei voldoende dinoflagellaten produceert, wordt het oceaanwater roze of zelfs rood door hun dichtheid. Helaas voor elk organisme dat de bloei passeert, produceren dinoflagellaten een toxine. Wanneer ze in enorme dichtheden samenkomen, kan dit neurotoxine bijna elk organisme in de bloei verlammen en doden. Vissen, schaal- en weekdieren die de bloei eten, kunnen het gif in hun weefsels opslaan en giftig worden voor mensen die ze eten. Paralytic Shellfish Poisoning wordt veroorzaakt door dinoflagellate toxines in hoge concentratie. Eenvoudige protozoën kunnen in grote aantallen bij de mens spierverlamming en ademhalingsstoornissen veroorzaken, met mogelijk de dood tot gevolg.

Typen Protozoën

Er zijn vele fyla in het domein Protista. Hoewel dit een grote verscheidenheid van hen vertegenwoordigt, komt het niet in de buurt van allemaal. Een deel van de reden dat er zoveel verscheidenheid in dit domein is, is dat de phyla niet nauw verwant zijn.

Phylum Euglenida

De Euglenida zijn een phylum van protozoa herkenbaar aan de pellikel die hen vorm geeft en de flagellen die zij gebruiken voor de voortbeweging. De pellikel is een soort omhulsel dat zich onder het celmembraan bevindt. Het bestaat uit stroken proteïnen, die in elkaar grijpen om steun te bieden. Sommige organismen in de Euglenida zijn fotosynthetisch, en bevatten chloroplasten. Andere halen hun voedsel uit opgeloste voedingsstoffen in het milieu, terwijl weer andere parasitair zijn.

Phylum Kinetoplastida

Nauw verwant aan de Euglenida, worden de Kinetoplastida ook beschermd door een pellikel, hoewel dit uitsluitend uit microtubuli bestaat. Organismen van de Kinetoplastida hebben de unieke eigenschap dat zij één enkel, sterk vergroot en langgerekt, mitochondrium hebben. Typisch is dat cellen vele kleine mitochondriën hebben, in tegenstelling tot één grote. Tot de Kinetoplastida behoren vele parasitaire organismen die bij de mens ziekten veroorzaken. Leishmaniose is daarvan de bekendste, en treft meer dan een miljoen mensen per jaar. De vooruitgang in de medische behandeling redt echter de meeste geïnfecteerden, en jaarlijks sterven slechts ongeveer 1000 mensen aan deze protozoa.

Phylum Ciliophora

In plaats van flagellen voor de voortbeweging, gebruiken organismen in het phylum Ciliophora veel kleinere structuren, cilia genaamd. De trilharen van deze organismen bedekken hun hele cel, en werken samen om de cel voort te stuwen. Net als de afzonderlijke peddels van een roeiboot geeft elke trilhaar een voorwaartse krachtstoot, en zwiept dan in de herstelslag terug naar de uitgangspositie. Organismen in de Ciliophora omvatten een grote verscheidenheid aan lichaamsvormen, waaronder vrijzwemmende organismen en sessiele organismen die hun trilharen gebruiken om voedsel uit het water te filteren. De meeste ciliaten leven op de bodem van het zeemilieu, de benthische zone. Deze protozoën hebben zich echter ook gespecialiseerd als parasieten in de spijsverteringskanalen van grotere organismen.

Phylum Apicomplexa

Zoals gezien in Voorbeeld 1, omvatten de Apicomplexa voornamelijk parasitaire organismen die uitsluitend binnen hun gastheerorganismen bestaan. Al deze organismen hebben apicale complexen, die hen in staat stellen de cellen van hun gastheer binnen te dringen. Binnen de cellen zijn de parasieten veel resistenter en hebben zij betere toegang tot voedingsstoffen. Veel van deze parasieten kunnen ook de eiwitten op het oppervlak van hun cellen veranderen. Dit helpt hen zich te “verstoppen” voor de cellen van het immuunsysteem, die vreemde cellen op het oppervlak van binnendringende ziekteverwekkers herkennen. Dit maakt een medische behandeling zeer moeilijk.

Phylum Dinoflagellata

Zie voorbeeld 2, de dinoflagellaten gebruiken flagellen om zich voort te bewegen en zijn ook bedekt met een pellikel. In tegenstelling tot de twee vorige groepen met pellikels, gebruiken de dinoflagellaten een reeks blaasjes onder het celmembraan om een stijve vorm te creëren. Sommige dinoflagellaten vullen hun blaasjes zelfs met polysacchariden, zoals cellulose, om een soort pantser te vormen dat hun cellen beschermt.

Phylum Stramenopila

De Stramenopila omvat een grote verscheidenheid van organismen, van de diatomeeën met schelp tot bruin- en goudalgen. Protozoën in dit phylum hebben schelpen, schubben, of testen die de cel ondersteunen. Deze beschermende bekleding varieert sterk binnen het phylum. De diatomeeën hebben de neiging om sierlijke en complexe tests te maken van silicaat, dat ook wordt gebruikt om glas te maken. Andere vormen hun schelpen van calciumcarbonaat of eiwit.

Phylum Rhizopoda

Het phylum Rhizopoda bevat de amoeben. De kleine, eencellige protozoa behoren tot de enige protozoa die geen enkele vorm van harde bedekking hebben. De amoeben bewegen zich voort door hun cytoplasma uit te strekken in de omgeving. Deze uitsteeksels worden pseudopodia genoemd.

Phylum Actinopoda

De organismen in Actinopoda hebben karakteristieke axopodia, dat zijn scherpe stekels die uit de cel steken en bedekt zijn met cytoplasma. Ze worden gebruikt bij de voortbeweging en de voeding. De axopodia produceren ook mooie vormen, zoals te zien is in het organisme hieronder:

Phylum Granuloreticulosa

De Granuloreticulosa omvat een verscheidenheid aan organismen die een immense industriële waarde hebben. De testen die door deze protozoa worden geproduceerd, verzamelen zich in enorme aantallen op de bodem van mariene milieus. Na verloop van tijd fossiliseren ze samen en worden stoffen als krijt, kalksteen en marmer. Zelfs de piramiden van Egypte zijn gebouwd van stenen die afkomstig zijn van de schelpen van deze protozoën.

Phylum Diplomonodida

De Diplomonodida zijn een fylum van organismen die veel flagellen hebben voor de voortbeweging. Het gemiddelde aantal ligt rond de 8. Er zijn vele soorten die een verschillende plaats in het ecosysteem innemen, maar de bekendste van deze protozoa is het geslacht Giardia, dat in onrein water kan worden geconsumeerd en bij de mens griepachtige verschijnselen en diarree kan veroorzaken.

Phylum Parabasilida

Deze organismen hebben veel flagella, tot wel duizenden op een enkele cel, en hebben een speciale vezel die het Golgi-apparaat aan de basis van de flagella vasthecht. Veel parabasiliden bestaan als symbiotische protozoa in de spijsverteringskanalen van insecten, vooral van houtetende insecten. Deze protozoën zijn in staat een enzym af te scheiden dat cellulose kan afbreken.

Andere Protozoën

Er bestaan nog verscheidene andere protozoaire fyla’s, die hier echter niet kunnen worden behandeld. Evenals alle andere protozoën, missen deze organismen gespecialiseerde weefsels of cellagen. De meeste zijn eencellig, hoewel sommige in kolonies of vezels voorkomen. Door hun kleine omvang en aanpassingsvermogen hebben de protozoa bijna elk milieu op de planeet bezet.

• Metazoa – Organismen die georganiseerde weefsels hebben, in tegenstelling tot de protozoa.
• Protist – Een naam die de toevoeging weergeeft van fotosynthetische organismen aan de niet-verwante groep van protozoa.

Quiz

1. Een wetenschapper bekijkt de ontwikkeling van een onbekend organisme. Als de cellen zich delen, beginnen ze verschillende weefsellagen te vormen. Welk van deze beschrijft het organisme?
A. Protozoa
B. Metazoa
C. Ciliate

2. Onder de microscoop is een organisme te zien dat vrij zwemt, eencellig is, en bedekt is met kleine haartjes, die zich voortbewegen. Tot welk phylum behoort deze protozoa?
A. Parabasilida
B. Euglenida
C. Ciliophora

3. Een wetenschapper neemt een schep vijverwater en bekijkt die onder de microscoop. Hij ziet veel kleine organismen in het monster. Zijn al die organismen protozoa?
A. Ja
B. Nee
C. Alles behalve de vissen!