4.1　原生動物

4.1.1　原生動物的一般特征

4.1.1.1　原生動物的特點

原生動物是一類最原始、最低等、結構最簡單的單細胞動物。在生物分類中被歸入真核原生生物界。原生動物在自然界中廣泛存在于水體和土壤等環(huán)境中，或者寄生在其他生物體內，在廢水生物處理的活性污泥和生物膜中也可見到。

（1）原生動物是單細胞生物，或者數(shù)個細胞集合而成為群體，沒有細胞壁，細胞為真核細胞；形體微小，大小在10～300μm；形態(tài)多樣，具有各種形態(tài)，或沒有固定形態(tài)；原生動物沒有器官分化，由分化的細胞器完成各種生命活動所需要的各種生理功能，如纖毛、鞭毛、偽足（行動胞器），胞口、吸管（營養(yǎng)胞器），伸縮泡、胞肛（排泄胞器），眼點（感覺胞器）等。

（2）原生動物在不利的環(huán)境條件下，會形成胞囊。在正常的環(huán)境條件下，原生動物都能保持自己的形態(tài)特征。若環(huán)境條件變壞，如干燥缺水、溫度或pH不宜、溶解氧不足、缺少食物或者有毒物質積累等，原生動物會形成胞囊。胞囊具有兩層結構（見圖4-1），外層胞殼較厚，表面凸起，內層薄而透明，對惡劣的環(huán)境條件有較強的抗性，所以胞囊是原生動物抵抗不良環(huán)境的一種休眠體。胞囊能隨灰塵飄浮或被其他動物帶至他處，遇到適宜的環(huán)境，其胞殼會破裂恢復蟲形。

4.1.1.2　原生動物的營養(yǎng)類型

原生動物的營養(yǎng)類型十分多樣化，幾乎包括各種的生物營養(yǎng)方式。按照其獲取營養(yǎng)的方式，概括起來有以下三種。

（1）全動性營養(yǎng)（holozoic）　全動性營養(yǎng)，又稱為動物性營養(yǎng)。全動性營養(yǎng)類型的原生動物依靠吞噬其他生物個體（細菌、放線菌、酵母菌等）或有機顆粒來獲取營養(yǎng)。絕大多數(shù)原生動物屬于全動性營養(yǎng)。

（2）植物性營養(yǎng)（holophytic）　有色素的原生動物能夠依靠光合作用，吸收CO₂和無機鹽，合成有機物作為其自身的營養(yǎng)，如綠眼蟲、衣滴蟲等。

（3）腐生性營養(yǎng)（saprophytic）　一些無色鞭毛蟲和寄生的原生動物，依靠體表吸收環(huán)境中或宿主體內的可溶性的有機物作為營養(yǎng)來源。

大多數(shù)原生動物是異養(yǎng)的，即以吞噬（動物性）或滲透（腐生性）方式來攝取營養(yǎng)。原生動物在整個生態(tài)系統(tǒng)中起到重要作用，它構成生物鏈的重要一環(huán)，一方面它以比它更小的生物（如細菌）為食，另一方面，它本身又是比它更大的生物（如甲殼動物）的食物，因此，原生動物與其他各類生物一起構成了自然界中物質循環(huán)的體系。

4.1.1.3　原生動物的繁殖

原生動物的繁殖通常是以無性的二分裂方式進行的（見圖4-2），也有進行出芽生殖（如吸管蟲）或多分裂方式的（如寄生的孢子蟲）。

在原生動物中，已經開始出現(xiàn)有性繁殖（即結合繁殖）的方式，特別是當環(huán)境條件差時。

4.1.2　原生動物的分類及各綱簡介

原生動物的分類屬于動物界、原生動物門，可以按照運動胞器、攝食方式及其他特點，分為四個綱：鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱和孢子蟲綱。以鞭毛運動的為鞭毛綱，以變形蟲方式運動的為肉足綱，以纖毛運動的為纖毛綱，能產生孢子的類群為孢子蟲綱。其中，以鞭毛綱最原始，肉足綱結構比較簡單，纖毛綱結構最復雜，孢子蟲綱全是寄生的。

4.1.2.1　鞭毛綱

鞭毛綱的原生動物稱為鞭毛蟲，它具有一根或多根鞭毛，作為其運動胞器。個體自由生活或群體生活。

前述的三種營養(yǎng)類型在本綱中都有出現(xiàn)，如內管蟲（Entosiphon）和波多蟲（Bodo edax）以鞭毛攝食，為全動性營養(yǎng)；帶有葉綠素的綠眼蟲以植物性方式獲取營養(yǎng)；另有一些無色鞭毛蟲則營腐生性營養(yǎng)。

常見的鞭毛綱原生動物有眼蟲、滴蟲、粗袋鞭蟲等（見圖4-3）。眼蟲具有一個環(huán)狀的眼點，能感光，為其感覺胞器，調節(jié)眼蟲的向光運動；綠眼蟲（Euglena viridis）體內有放射狀排列的綠色素體，能利用陽光進行光合作用。

鞭毛蟲喜歡有機質豐富的環(huán)境（水域），所以在自然水體中，鞭毛蟲多在有機物比較多的水域（多污帶或α中污帶）生活。在污水生物處理系統(tǒng)中，活性污泥培養(yǎng)初期或在處理效果差時鞭毛蟲大量出現(xiàn)，可作為污水處理的指示生物。

4.1.2.2　肉足綱

肉足綱的原生動物稱為肉足蟲。這是一類可變形的原生動物，形體小，無色透明，通過細胞質流動形成偽足，作為攝食和運動的胞器（見圖4-4）。多為自由生活，也有寄生的種類，如痢疾阿米巴。

肉足綱分為兩個亞綱，即根足亞綱（Rhizopoda）和輻足亞綱（Actinopoda）。前者的典型代表是變形蟲（Amoeba），其形態(tài)可以變化，偽足既是其運動胞器，也是其攝食胞器；后者的蟲體為球狀，偽足細長呈針狀，從身體內伸出，如太陽蟲（Actinophrys）和輻射蟲（Actinosphaerium）。

變形蟲常在有機質濃度較高的水體中出現(xiàn)，如α中污帶或β中污帶的自然水體。在污水生物處理系統(tǒng)中，則在活性污泥培養(yǎng)中期出現(xiàn)。

4.1.2.3　纖毛綱

纖毛綱的原生動物稱為纖毛蟲。纖毛蟲以纖毛作為運動和攝食的胞器，分為游泳型和固著型兩種類型。常可在細胞內看到兩個核：大核（營養(yǎng)核）和小核（生殖核）。纖毛蟲靠吞噬顆粒狀食物為食，屬于全動性營養(yǎng)。其生殖方式為分裂生殖和結合生殖。

纖毛區(qū)別于鞭毛，從形態(tài)上，鞭毛的數(shù)量少（一根或數(shù)根）、長度長；而纖毛的數(shù)量多、長度短。

（1）游泳型纖毛蟲　游泳型纖毛蟲在分類上屬于全毛目（Holotricha），往往周身具有纖毛，能在水體中自由游動，常見的有草履蟲（Paramecium candatum）、喇叭蟲（Stebtor）、四膜蟲（Tetrahymena）、腎形蟲（Clopoda）、漫游蟲（Litonotis）、豆形蟲（Colpidium）、裂口蟲（Amphileptus）、楯纖蟲（Aspidisca）等（見圖4-5）。

（2）固著型纖毛蟲　固著型纖毛蟲在分類上屬于緣毛目（Peritricha）和吸管蟲目（Suctoria）。

緣毛目蟲體前端口緣有纖毛帶（由兩圈能波動的纖毛組成），大多數(shù)蟲體呈鐘罩狀，故又稱為鐘蟲類。多數(shù)有柄，營固著生活，尾柄內多具有肌原纖維基絲，能收縮。

單個個體固著生活的為鐘蟲屬（Vorticella），尾柄內有肌絲，見圖4-6。群體生活的有獨縮蟲屬（Carchesium）、聚縮蟲屬（Zoothamnium）、累枝蟲屬（Epistylis）、蓋纖蟲屬（Opercularia）等，它們不易區(qū)分。獨縮蟲和聚縮蟲的蟲體相像，每個蟲體的尾柄有肌絲，其中獨縮蟲的尾柄相連但肌絲不相連，所以一個蟲體收縮時不會帶動其他蟲體，故名獨縮蟲，而聚縮蟲的尾柄和肌絲都相連，所以一個蟲體收縮時會帶動其他蟲體一起收縮，故名聚縮蟲。累枝蟲和蓋纖蟲也有共同之處，尾柄分枝，尾柄內沒有肌絲，不能收縮，累枝蟲的口緣有兩圈纖毛環(huán)形成的似波動膜，和鐘蟲相像，其柄等分枝或不等分枝，蓋纖蟲的口緣有兩圈纖毛形成的蓋形物，或有小柄托住蓋形物，能運動，因有蓋而得名。水體中常見的鐘蟲和固著型纖毛蟲見圖4-6和圖4-7。鐘蟲的繁殖方式為無性的裂殖和有性的結合生殖（見圖4-8）。

吸管蟲具有吸管，作為捕食胞器。幼體有纖毛，成蟲纖毛消失，長出長短不一的吸管，蟲體為球形、倒圓錐形或三角形等，有的靠一根尾柄固著生活，當其他微型動物碰上吸管時，就會被粘住并注入毒素和消化液，麻痹和消化后通過吸管被吸干而死亡。常見的吸管蟲有吸管蟲屬（Acineta）、殼吸管蟲屬（Tokophrya）、足殼吸管蟲屬（Podaphrya）等。吸管蟲的生殖為有性生殖和內出芽生殖（見圖4-9）。

吸管蟲多在β中污帶出現(xiàn)，有的也能在α中污帶和多污帶的污水處理效果一般時出現(xiàn)。

纖毛蟲是環(huán)境工程中最為常見的指示生物，經常被用來對水環(huán)境的污染和水處理裝置的運行進行監(jiān)測。纖毛綱中的游泳型纖毛蟲多數(shù)在水體的α中污帶或β中污帶出現(xiàn)，少數(shù)在寡污帶中生活；在污水生物處理中，在活性污泥培養(yǎng)中期或在處理效果較差時出現(xiàn)。固著型纖毛蟲，尤其是鐘蟲，喜歡在寡污帶中生活，在β中污帶也能生活，它是水體自凈程度高、污水生物處理效果好的指示生物。

4.1.2.4　孢子蟲綱

孢子蟲綱的所有種類全部營寄生生活，寄生在人或動物體內，可引起疾病。成體無偽足、纖毛或鞭毛，故不能游動。營養(yǎng)方式為通過外壁吸收可溶性營養(yǎng)物。通過孢子傳播到新的寄主體內。生活史以產生孢子的無性生殖和產生配子的有性生殖交替進行（見圖4-10）。代表蟲如由按蚊傳播的瘧原蟲（Plasmodium）等。

隱孢子蟲（Cryptosporidium）廣泛存在于多種脊椎動物體內。寄生于人和大多數(shù)哺乳動物的主要為微小隱孢子蟲（C.parvum），由微小隱孢子蟲引起的疾病稱為隱孢子蟲病（cryptosporidiosis），是一種以腹瀉為主要臨床表現(xiàn)的人畜共患性原蟲病。食用或飲用含隱孢子蟲卵囊污染的食物或水是主要傳播方式。近年來，英國、美國等國家均有水源污染引起暴發(fā)流行的報道。因此，在我國新的飲用水標準中，已經將其與賈第鞭毛蟲一起列為檢測指標。