什么是變形蟲?

什么是變形蟲?

變形蟲是一種“匍匐”的單細胞微生物，偶爾可以吃掉你的大腦。“變形蟲”是一個形貌以匍匐辦法挪動的簡便真核生物的術語。但是，對種種變形蟲的遺傳含量的比力標明，這些生物互相之間不一定親密干系。

一切生物大抵可分為兩類——原核生物和真核生物——它們的區別在于細胞的相對繁復性。真核生物是高度構造化的單細胞或多細胞生物，如生物和植物。另一方面，原核生物是基本的單細胞生物，如細菌和古細菌。

變形蟲是真核生物。依據2014年公布在《BMC生物學》雜志上的一篇報告，它們的單細胞，像其他真核生物一樣，具有某些特性:它們的細胞內容物被包裹在細胞膜內，它們的DNA被包裝成一個叫做細胞核的中央細胞室。別的，它們含有被稱為細胞器的特別布局，它實行一系列細胞功效，包含能量產生和卵白質運輸。

大大多這些細胞器是一切真核細胞共有的，但也有一些例外。比如，依據2005年公布在《生物化學雜志》上的一項研討，招致人類阿米巴痢疾的寄生阿米巴溶構造內阿米巴沒有高爾基體，而高爾基體是賣力修飾和運輸卵白質的細胞器。研討職員發覺，溶構造芽胞桿菌含有相似高爾基的隔室或囊泡(充溢液體的小袋)，它們具有相似的功效。

愛丁堡大學生物醫學封建系的讀者薩瑟蘭·馬西弗報告《生存封建》雜志，也有變形蟲沒有線粒體，線粒體是賣力產生細胞能量的細胞器，由于它們生存在缺氧的情況中。依據2014年公布在《生化》雜志上的一篇綜述，這些沒有線粒體的生物體約莫含有被稱為氫酶體或有絲體的細胞器，它們與線粒體有關，但被以為是細胞器的高度改動版本。這就是溶構造芽胞桿菌和不依托其他生物活著的自在生存阿米巴(Mastigamoeba balamuthi)的情況。

在布局上，變形蟲與高等生物的細胞十分相似?！八鼈兙拖裎覀兊募毎?，內幕上，當它們活動時，它們看起來十分像我們的白細胞，”Maciver說。(白細胞是一種免疫細胞，可以協助肢體反抗疾病。)就像我們的白細胞一樣，阿米巴原蟲用假腳挪動，在拉丁語中翻譯為“假腳”。這些暫時的，向外突出的細胞質——細胞膜內的半流體物質——協助變形蟲捉住外表并推進本人行進。Maciver說，當假足沿著一個朝向向外挪動時，變形蟲的后端緊縮。

“當它緊縮時，它會做兩件事，”他說?！熬o縮推進細胞質向前添補擴張的假足，但緊縮也會拉起細胞后端的粘連?！盡aciver將變形蟲與其挪動的外表之間的這種粘附形貌為物理分子粘附，這種粘附不休地在前端構成，在后部決裂。這種使用假足的活動是種種阿米巴蟲的協同特性，并將它們與其他原生生物區分開來。原生生物是像阿米巴蟲如此的簡便真核生物，不是植物、生物或真菌。

依據《人類寄生蟲學》(學術出書社/愛思唯爾，2019)，變形蟲中有四種不同典范的假足:絲狀足、葉狀足、根狀足和軸狀足。寄生阿米巴蟲最稀有的情勢是葉足，它是寬的，鈍的細胞質突起，而絲狀足是細的，線狀突起。依據《北美淡海無脊椎生物生態學與分類》(學術出書社，2001年)，根足，也被稱為網狀足，是細細的絲狀突起，互相交織在一同，而軸足是剛性的，并由一系列稱為軸突的微管布局加強。其他假足由被稱為微管的布局管狀元件支持，微管賣力實行細胞活動。

變形蟲也可以用它們的假足來進食。1995年公布在《使用與情況微生物學》(Applied and Environmental Microbiology)雜志上的一份報告給出了一個生存在土壤中的阿米巴(Acanthamoeba castellanii)的例子，這種阿米巴使用它的假足來攝取固體和液體。依據劑型計劃思索(學術出書社/愛思唯爾，2018)，攝入固體物質的歷程稱為吞噬作用，吞噬液滴的歷程稱為胞飲作用，也稱為細胞飲用?！按蟠蠖嘁阎淖冃蜗x都以細菌為食，”馬西弗報告《生存封建》。他表明說，阿米巴變形蟲的細胞外表有與細菌團結的受體，然后細菌經過吞噬作用進入阿米巴變形蟲體內，通常是在細胞的后部。

依據Maciver的說法，關于巨型變形蟲，如變形變形蟲，吞噬歷程略有不同。巨型變形蟲“經過在細菌周圍隨意會萃假足”來吞噬它們的獵物。在這兩種情況下，當細菌被吸入時，包抄它的細胞膜會被擠壓，構成一個叫做液泡的細胞內隔間。

幾個世紀以來，包含變形蟲在內的種種生物分類體系都是基于可察看到的特性和外形的相似性。“實踐上并沒有一種被稱為變形蟲的天然體，”Maciver說?！跋喾矗冃蜗x是任何經過匍匐挪動的原生生物細胞?！?“原生生物”一詞指的是原生生物的一個子集，原生生物也是簡便的真核生物，不是植物、生物或真菌）。

從汗青上看，阿米巴蟲被歸為一個單獨的分類類群，稱為薩科迪那，其特點是它們使用假足。2008年公布在《原生生物學》(Protistology)雜志上的一篇文章稱，依據它們所使用的假足的特定典范，薩柯迪納阿米巴原蟲被細分。但是，這種分類體系并沒有捕捉到種種變形蟲之間的提高干系——可以說，它不是一個家譜。分子體系發育改動了真核生物分類的歷程。依據《生態與提高趨向》雜志2020年的一篇批評，經過比力生物體內特定DNA序列的異同，封建家們可以區分出它們之間的親密干系。

早前的分析比力了編碼局部核糖體的DNA序列，核糖體是細胞中卵白質構成的部位;具體來說，封建家們研討了所謂的核糖體18S亞基的基因，或“SSU rDNA”。依據2008年《原生生物學》的文章，基于對SSU rDNA和其他DNA序列的分析，真核生物如今以一種更好地代表它們的提高干系的辦法構造起來——體系發育樹。體系發育樹中的每個譜系都用分支布局來形貌。在這個體系中，第一層被稱為“超群”。Fabien Burki是2014年公布在《冷泉港生物學展望》雜志上的一篇批評文章的作者，他將這些超群形貌為樹的“積木”。

Burki列出了真核生物的5個超群:Ophiskontha、Amoebozoa、Excavata、Archaeplastida和SAR，此中包含三個亞群:Stramenopiles、Alveolata和Rhizaria。生物和真菌都屬于蛇孔門。變形蟲原生生物和一些缺乏線粒體的寄生譜系是變形蟲的一局部。依據《生態與提高趨向》雜志的批評，Ophiskontha和Amoebozoa一同構成了一個更大的超等類群，稱為Amorphea。

“假如你察看原生生物的宏大多樣性，你會發覺幾乎一切的類群中都有變形蟲，”Maciver說?！霸诤衷?迷宮藻)中乃至有一種變形蟲生物?！辈煌?，大大多阿米巴原蟲都存在于阿米巴原蟲群中，Maciver說。別的，他指出，變形蟲也存在于根狀菌和孔洞菌中。比如，有絲狀足的變形蟲類群核蟲(Nucleariids)就屬于Opisthokonta超類群，而迷路蟲(labyrinth)則屬于疊層門(Stramenopiles)。

眾所周知，變形蟲會惹起一系列人類疾病。依據美國疾病控制與防備中央(CDC)的說法，阿米巴病或阿米巴痢疾是一種由人類腸道寄生蟲溶構造芽胞桿菌惹起的影響。依據醫學數據庫StatPearls，溶構造芽胞桿菌可以侵入結腸壁并惹起結腸炎，結腸內壁會發炎，這種寄生蟲會招致嚴峻的腹瀉和痢疾。固然溶構造芽胞桿菌影響可產生在天下任何場合，但在衛生體系不達標和情況擁堵的低潮地區最為稀有。

隱形眼鏡佩帶者有患上一種稀有的角膜影響的潛伏風險，這種影響被稱為棘阿米巴角膜炎。依據疾病防備控制中央的說法，棘阿米巴屬的物種是自在生存的，通常存在于土壤、氛圍和水中。美國疾病控制與防備中央表現，不良的隱形眼鏡衛生習氣，如不準確的儲存、處理和消毒，或戴著隱形眼鏡游泳，都是招致這種疾病的一些風險要素。隱形眼鏡使用者可以依照眼科醫生的要求佩帶和干凈隱形眼鏡，并在舉行任何與水交往的活動(包含淋浴、使用熱水浴缸或游泳)之前摘掉隱形眼鏡，從而低落影響的風險。據美國疾病控制與防備中央稱，固然最初的癥狀包含發紅、發癢和視力含糊，但假如不及時醫治，影響會惹起嚴峻疼痛并招致視力喪失。

變形蟲還會惹起不同的腦部影響。被稱為“食腦阿米巴”的福氏奈格里亞原蟲會惹起原發性阿米巴腦膜腦炎(PAM)。據美國疾病控制與防備中央稱，固然這種疾病很稀有，但幾乎總是致命的。早前癥狀包含發熱和吐逆，疾病終極提高為更嚴峻的癥狀，如幻覺和昏倒。福氏奈瑟菌存在于暖和的淡海水體中，如溫泉、湖泊和河流，或氯化水平較差的游泳池或受沾染的熱自來水中。這些變形蟲從鼻子進入大腦。但是，依據疾病防備控制中央的說法，這種影響不克不及經過吞咽水來影響。另一種阿米巴原蟲，mandrillaris，可以惹起被稱為肉芽腫性阿米巴腦炎(GAE)的腦部影響。Balamuthia影響很少見，但通常是致命的。美國疾病控制與防備中央表現，現在的估測標明，這種影響的殞命率為90%。

早前癥狀包含頭痛、惡心、低燒、局部癱瘓、癲癇發作和言語停滯。依據美國疾病控制與防備中央的說法，B. mandrillaris存在于土壤中，可以經過開放性傷口或當人們吸入受沾染的塵土時進入人體。自從阿米巴原蟲在20世紀80年代被發覺以來，全天下以前報告了約莫200例影響病例;此中包含美國100多例確診病例。阿米巴原蟲也可以成為對人類致病的細菌的宿主，并協助這些細菌轉達。依據《前細胞影響微生物學》雜志2018年的一份報告，軍團菌等細菌性病原體可惹起肺炎和流感樣疾病，當被阿米巴蟲吞噬時，它們可以反抗消化。相反，細菌被完備地從液泡中開釋到變形蟲的細胞質中，在那邊它們在細胞內增殖。在這種情況下，細菌約莫會對旨在控制其數目標處理產生抗藥性，包含對水舉行氯處理。

Maciver舉了冷卻塔的例子，作為變形蟲和這些細菌都可以生長的場合。冷卻塔屢屢會消弭水滴，路人可以吸入。他說:“我們曉得，在很多情況下，我們吸入含有阿米巴原蟲的水滴，此中充溢了這些病原體(軍團菌)。假如細菌以這種辦法進入免疫功效低下的一局部體內，它們終極會影響巨噬細胞，巨噬細胞是免疫體系的很多防守細胞之一?！熬奘杉毎粌H看起來像變形蟲，其生化途徑和細胞生物學也十分相似，”Maciver說?！耙虼?，允許細菌逃離變形蟲的相反步驟事變如今也允許軍團菌逃離巨噬細胞?！背嗽谌祟惣膊≈邪l揚作用外，變形蟲也是土壤生態體系的緊張構成局部。依據《使用與情況微生物學》雜志2021年的一篇批評，變形蟲捕食不利細菌，并調治土壤中的細菌數目。

變形蟲對土壤中的養分循環也很緊張。依據Maciver的說法，當養分物質變得可用時，它們會被細菌吸取，這“好效地將一切養分物質鎖在細菌群中”。當細菌被斲喪時，養分物質被開釋回土壤中?！凹偃缒阌幸粋€變形蟲吃細菌的循環，總體后果是增長植物的養分使用率，”Maciver說。