主題10:地球上的生物

單元貳:病毒、原核生物與原生生物

 

一、病毒的特色

病毒比細菌微小,必須用電子顯微鏡才能觀察得到。它的構造非常簡單,包括蛋白質的外殼和中心的核酸(遺傳物質)兩部分。因為病毒必須寄生在生物體內,才能表現出生長、繁殖等生命現象,一旦離開寄主,便毫無生命現象。因此生物學家認為它是介於生物和無生物之間的物體,不屬於上述五界中的任何一界。

 

二、原核生物界的特色

原核生物是地球上最早、最原始的生物,包括細菌和藍綠藻(或稱藍綠菌)。原核生物的細胞除了細胞膜外,細胞內沒有其他由膜圍住的特殊構造,所以細胞內的遺傳物質沒有被核膜包圍,散佈於細胞質中,此特色是原核生物與其他生物最大的差異所在。

1.細菌

細菌雖然很微小,但經過特殊染色後,可在複式顯微鏡高倍率下觀察到。細菌由外形可以區分為球菌、桿菌和螺旋菌三類(如下圖所示)。其主要影響如下:

(1)細菌是我們環境中重要的分解者,會將生物遺體及排泄物分解,地球上若沒有細菌,則我們的垃圾將堆積如山,物質將不能循環利用。

(2)有些細菌會引起人類生病,例如:引起肺結核之結核桿菌、造成霍亂的霍亂弧菌。有些細菌會分泌毒素,汙染食物,人們誤食時會引起中毒,例如:大腸桿菌、金黃葡萄球菌等。也有些細菌對人類有益,例如:乳酸菌可改善人體腸道內環境,維持人體健康。

(3)有些細菌會分佈在牛、白蟻體內,能分泌物質幫助消化纖維素。

(4)有些細菌會與豆科植物共生,例如:根瘤菌,可幫助植物根部吸收土壤中之含氮化合物。

圖片來源:國立編譯館

2.綠藻(藍綠菌)

藍綠藻的細胞內除了含有葉綠素外,尚有藻藍素和藻紅素,多呈藍綠色,可行光合作用。是現今發現的化石中,最早出現的生物化石,但若與細菌相比,其構造比細菌複雜,所以科學家推論細菌才是最早出現於地球上的生物。

圖片來源:國立編譯館

 

三、原生生物界的特色

除了原核生物外,其餘四個界的生物,其細胞內的遺傳物質都有核膜包圍,即皆含有其正的細胞核,因此又合稱為真核生物。原生生物是由原核生物演化來的,是真核生物中最原始的一群,大部分為單細胞,少數為多細胞。

科學家依據原生生物界生物獲得營養的方式不同,可分為以下三類:

(1)類似植物的藻類:最大特色為含有葉綠體,可行光合作用,自行製造養分。

(2)類似菌類的原生菌類:可分泌酵素至細胞外,將外界的食物分解為小分子而後吸收。

(3)類似動物的原生動物類:會主動從外界攝取食物,進行體內消化,以獲得養分。

另外有些原生生物的營養方式兼具有植物和動物的特性,如眼蟲,在有光的環境下可行光合作用而自製養分,但在黑暗中則攝取環境中的養分,是一種混合式的營養方式。

以下將針對三類原生生物的特色進行介紹:

1.藻類
藻類的分布非常廣泛,例如在海洋、湖泊、河川、潮溼的土壤上、牆上、樹幹上,都有它的蹤跡。不同的藻類,均具有葉綠素,除此之外尚各有其他特殊的色素,使藻類的外表看起來有不同的顏色,這些不同的色素也是藻類分類的依據,可大致分類如下:

(1)綠藻類:含有大量的葉綠素,而呈綠色,科學家推論其可能是演化成植物的祖先。
例如:小球藻、單胞藻、水綿與石蓴等。

(2)褐藻類:除葉綠素外尚含有藻褐素而呈褐色,多為大型海藻,
例如我們日常食用的昆布(海帶)、馬尾藻等。

(3)矽藻類:除葉綠素外尚有多種葉黃素,大部分為單細砲,因細胞壁含有矽質,故稱矽藻,是水中常見的浮游生物。

(4)紅藻類:除葉綠素外尚含有藻紅素和藻藍素,但以藻紅素居多,故多呈紅色,例如:紫菜、石花菜等。

藻類的應用層面相當廣泛,有些可以食用,有些亦可作為飼料、健康食品和藥用。

例如:從某些紅藻中可提煉瓊脂(洋菜),從褐藻中可提煉工業用的材料。

另外藻類由於細胞較小且大多數又生活於水中,最能偵測水中環境的變化,科學家可利用藻類作為水域中良好的生物指標,研究水庫、湖泊和河川中藻類的種類和數量,即可得知水質的好壞。

2.原生菌類

原生菌類包括黏菌和水黴菌等生物。黏菌通常長在樹皮或枯葉上,可分解落葉來得到養分。而水黴菌則生長於淡水中,如魚塭、魚缸或水溝,有些種類會使魚類生病死亡。整體而言原生菌類可以消化環境中的有機物作為營養來源,亦是環境中重要的分解者。

3.原生動物類

原生動物可能是多細胞動物的原始祖先。具有掠食或寄生的習性,如變形蟲、瘧原蟲、草履蟲和鐘形蟲等。

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