什么是变形虫?

什么是变形虫?

变形虫是一种“匍匐”的单细胞微生物，偶尔可以吃掉你的大脑。“变形虫”是一个形貌以匍匐办法挪动的简便真核生物的术语。但是，对种种变形虫的遗传含量的比力标明，这些生物互相之间不一定亲密干系。

一切生物大抵可分为两类——原核生物和真核生物——它们的区别在于细胞的相对繁复性。真核生物是高度构造化的单细胞或多细胞生物，如生物和植物。另一方面，原核生物是基本的单细胞生物，如细菌和古细菌。

变形虫是真核生物。依据2014年公布在《BMC生物学》杂志上的一篇报告，它们的单细胞，像其他真核生物一样，具有某些特性:它们的细胞内容物被包裹在细胞膜内，它们的DNA被包装成一个叫做细胞核的中央细胞室。别的，它们含有被称为细胞器的特别布局，它实行一系列细胞功效，包含能量产生和卵白质运输。

大大多这些细胞器是一切真核细胞共有的，但也有一些例外。比如，依据2005年公布在《生物化学杂志》上的一项研讨，招致人类阿米巴痢疾的寄生阿米巴溶构造内阿米巴没有高尔基体，而高尔基体是卖力修饰和运输卵白质的细胞器。研讨职员发觉，溶构造芽胞杆菌含有相似高尔基的隔室或囊泡(充溢液体的小袋)，它们具有相似的功效。

爱丁堡大学生物医学封建系的读者萨瑟兰·马西弗报告《生存封建》杂志，也有变形虫没有线粒体，线粒体是卖力产生细胞能量的细胞器，由于它们生存在缺氧的情况中。依据2014年公布在《生化》杂志上的一篇综述，这些没有线粒体的生物体约莫含有被称为氢酶体或有丝体的细胞器，它们与线粒体有关，但被以为是细胞器的高度改动版本。这就是溶构造芽胞杆菌和不依托其他生物活着的自在生存阿米巴(Mastigamoeba balamuthi)的情况。

在布局上，变形虫与高等生物的细胞十分相似。“它们就像我们的细胞，内幕上，当它们活动时，它们看起来十分像我们的白细胞，”Maciver说。(白细胞是一种免疫细胞，可以协助肢体反抗疾病。)就像我们的白细胞一样，阿米巴原虫用假脚挪动，在拉丁语中翻译为“假脚”。这些暂时的，向外突出的细胞质——细胞膜内的半流体物质——协助变形虫捉住外表并推进本人行进。Maciver说，当假足沿着一个朝向向外挪动时，变形虫的后端紧缩。

“当它紧缩时，它会做两件事，”他说。“紧缩推进细胞质向前添补扩张的假足，但紧缩也会拉起细胞后端的粘连。”Maciver将变形虫与其挪动的外表之间的这种粘附形貌为物理分子粘附，这种粘附不休地在前端构成，在后部决裂。这种使用假足的活动是种种阿米巴虫的协同特性，并将它们与其他原生生物区分开来。原生生物是像阿米巴虫如此的简便真核生物，不是植物、生物或真菌。

依据《人类寄生虫学》(学术出书社/爱思唯尔，2019)，变形虫中有四种不同典范的假足:丝状足、叶状足、根状足和轴状足。寄生阿米巴虫最稀有的情势是叶足，它是宽的，钝的细胞质突起，而丝状足是细的，线状突起。依据《北美淡海无脊椎生物生态学与分类》(学术出书社，2001年)，根足，也被称为网状足，是细细的丝状突起，互相交织在一同，而轴足是刚性的，并由一系列称为轴突的微管布局加强。其他假足由被称为微管的布局管状元件支持，微管卖力实行细胞活动。

变形虫也可以用它们的假足来进食。1995年公布在《使用与情况微生物学》(Applied and Environmental Microbiology)杂志上的一份报告给出了一个生存在土壤中的阿米巴(Acanthamoeba castellanii)的例子，这种阿米巴使用它的假足来摄取固体和液体。依据剂型计划思索(学术出书社/爱思唯尔，2018)，摄入固体物质的历程称为吞噬作用，吞噬液滴的历程称为胞饮作用，也称为细胞饮用。“大大多已知的变形虫都以细菌为食，”马西弗报告《生存封建》。他表明说，阿米巴变形虫的细胞外表有与细菌团结的受体，然后细菌经过吞噬作用进入阿米巴变形虫体内，通常是在细胞的后部。

依据Maciver的说法，关于巨型变形虫，如变形变形虫，吞噬历程略有不同。巨型变形虫“经过在细菌周围随意会萃假足”来吞噬它们的猎物。在这两种情况下，当细菌被吸入时，包抄它的细胞膜会被挤压，构成一个叫做液泡的细胞内隔间。

几个世纪以来，包含变形虫在内的种种生物分类体系都是基于可察看到的特性和外形的相似性。“实践上并没有一种被称为变形虫的天然体，”Maciver说。“相反，变形虫是任何经过匍匐挪动的原生生物细胞。”(“原生生物”一词指的是原生生物的一个子集，原生生物也是简便的真核生物，不是植物、生物或真菌）。

从汗青上看，阿米巴虫被归为一个单独的分类类群，称为萨科迪那，其特点是它们使用假足。2008年公布在《原生生物学》(Protistology)杂志上的一篇文章称，依据它们所使用的假足的特定典范，萨柯迪纳阿米巴原虫被细分。但是，这种分类体系并没有捕捉到种种变形虫之间的提高干系——可以说，它不是一个家谱。分子体系发育改动了真核生物分类的历程。依据《生态与提高趋向》杂志2020年的一篇批评，经过比力生物体内特定DNA序列的异同，封建家们可以区分出它们之间的亲密干系。

早前的分析比力了编码局部核糖体的DNA序列，核糖体是细胞中卵白质构成的部位;具体来说，封建家们研讨了所谓的核糖体18S亚基的基因，或“SSU rDNA”。依据2008年《原生生物学》的文章，基于对SSU rDNA和其他DNA序列的分析，真核生物如今以一种更好地代表它们的提高干系的办法构造起来——体系发育树。体系发育树中的每个谱系都用分支布局来形貌。在这个体系中，第一层被称为“超群”。Fabien Burki是2014年公布在《冷泉港生物学展望》杂志上的一篇批评文章的作者，他将这些超群形貌为树的“积木”。

Burki列出了真核生物的5个超群:Ophiskontha、Amoebozoa、Excavata、Archaeplastida和SAR，此中包含三个亚群:Stramenopiles、Alveolata和Rhizaria。生物和真菌都属于蛇孔门。变形虫原生生物和一些缺乏线粒体的寄生谱系是变形虫的一局部。依据《生态与提高趋向》杂志的批评，Ophiskontha和Amoebozoa一同构成了一个更大的超等类群，称为Amorphea。

“假如你察看原生生物的宏大多样性，你会发觉几乎一切的类群中都有变形虫，”Maciver说。“在褐藻(迷宫藻)中乃至有一种变形虫生物。”不外，大大多阿米巴原虫都存在于阿米巴原虫群中，Maciver说。别的，他指出，变形虫也存在于根状菌和孔洞菌中。比如，有丝状足的变形虫类群核虫(Nucleariids)就属于Opisthokonta超类群，而迷路虫(labyrinth)则属于叠层门(Stramenopiles)。

众所周知，变形虫会惹起一系列人类疾病。依据美国疾病控制与防备中央(CDC)的说法，阿米巴病或阿米巴痢疾是一种由人类肠道寄生虫溶构造芽胞杆菌惹起的影响。依据医学数据库StatPearls，溶构造芽胞杆菌可以侵入结肠壁并惹起结肠炎，结肠内壁会发炎，这种寄生虫会招致严峻的腹泻和痢疾。固然溶构造芽胞杆菌影响可产生在天下任何场合，但在卫生体系不达标和情况拥堵的低潮地区最为稀有。

隐形眼镜佩带者有患上一种稀有的角膜影响的潜伏风险，这种影响被称为棘阿米巴角膜炎。依据疾病防备控制中央的说法，棘阿米巴属的物种是自在生存的，通常存在于土壤、氛围和水中。美国疾病控制与防备中央表现，不良的隐形眼镜卫生习气，如不准确的储存、处理和消毒，或戴着隐形眼镜游泳，都是招致这种疾病的一些风险要素。隐形眼镜使用者可以依照眼科医生的要求佩带和干净隐形眼镜，并在举行任何与水交往的活动(包含淋浴、使用热水浴缸或游泳)之前摘掉隐形眼镜，从而低落影响的风险。据美国疾病控制与防备中央称，固然最初的症状包含发红、发痒和视力含糊，但假如不及时医治，影响会惹起严峻疼痛并招致视力丧失。

变形虫还会惹起不同的脑部影响。被称为“食脑阿米巴”的福氏奈格里亚原虫会惹起原发性阿米巴脑膜脑炎(PAM)。据美国疾病控制与防备中央称，固然这种疾病很稀有，但几乎总是致命的。早前症状包含发热和吐逆，疾病终极提高为更严峻的症状，如幻觉和昏倒。福氏奈瑟菌存在于暖和的淡海水体中，如温泉、湖泊和河流，或氯化水平较差的游泳池或受沾染的热自来水中。这些变形虫从鼻子进入大脑。但是，依据疾病防备控制中央的说法，这种影响不克不及经过吞咽水来影响。另一种阿米巴原虫，mandrillaris，可以惹起被称为肉芽肿性阿米巴脑炎(GAE)的脑部影响。Balamuthia影响很少见，但通常是致命的。美国疾病控制与防备中央表现，现在的估测标明，这种影响的殒命率为90%。

早前症状包含头痛、恶心、低烧、局部瘫痪、癫痫发作和言语停滞。依据美国疾病控制与防备中央的说法，B. mandrillaris存在于土壤中，可以经过开放性伤口或当人们吸入受沾染的尘土时进入人体。自从阿米巴原虫在20世纪80年代被发觉以来，全天下以前报告了约莫200例影响病例;此中包含美国100多例确诊病例。阿米巴原虫也可以成为对人类致病的细菌的宿主，并协助这些细菌转达。依据《前细胞影响微生物学》杂志2018年的一份报告，军团菌等细菌性病原体可惹起肺炎和流感样疾病，当被阿米巴虫吞噬时，它们可以反抗消化。相反，细菌被完备地从液泡中开释到变形虫的细胞质中，在那边它们在细胞内增殖。在这种情况下，细菌约莫会对旨在控制其数目标处理产生抗药性，包含对水举行氯处理。

Maciver举了冷却塔的例子，作为变形虫和这些细菌都可以生长的场合。冷却塔屡屡会消弭水滴，路人可以吸入。他说:“我们晓得，在很多情况下，我们吸入含有阿米巴原虫的水滴，此中充溢了这些病原体(军团菌)。假如细菌以这种办法进入免疫功效低下的一局部体内，它们终极会影响巨噬细胞，巨噬细胞是免疫体系的很多防守细胞之一。“巨噬细胞不仅看起来像变形虫，其生化途径和细胞生物学也十分相似，”Maciver说。“因此，允许细菌逃离变形虫的相反步骤事变如今也允许军团菌逃离巨噬细胞。”除了在人类疾病中发扬作用外，变形虫也是土壤生态体系的紧张构成局部。依据《使用与情况微生物学》杂志2021年的一篇批评，变形虫捕食不利细菌，并调治土壤中的细菌数目。

变形虫对土壤中的养分循环也很紧张。依据Maciver的说法，当养分物质变得可用时，它们会被细菌吸取，这“好效地将一切养分物质锁在细菌群中”。当细菌被斲丧时，养分物质被开释回土壤中。“假如你有一个变形虫吃细菌的循环，总体后果是增长植物的养分使用率，”Maciver说。