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Protozoi

 

 

 

Protozoi

 

Appunti di Biologia Animale
Prof. Biagio D’Aniello

PROTOZOI
L’origine del nome deriva dal greco: prôtos = primo + zôion = animale. Furono scoperti nel 1675 da Anthony Van Leeuwenhoek (1632-1723). Sono note 35000 specie, ma le stime sono approssimative. I protozoi (regno protisti) corrispondono al 2-3% rispetto al numero delle specie animali note. Le dimensioni sono variabili da pochi μm, come nel genere Plasmodium (sporozoo parassita dei globuli rossi), a più di 3 mm in Spirostomum (ciliato d’aspetto vermiforme). I nummuliti fossili avevano gusci anche di 17 cm. In maggioranza sono compresi tra i 30 e i 300 μm. Sono organismi unicellulari. La cellula è eucariota. Gli organuli cellulari sono da considerarsi analoghi agli organi degli animali. La simmetria è varia: sferica, raggiata o bilaterale o sono asimmetrici.

Diagnostica
Organismi microscopici eucarioti unicellulari (raramente coloniali); talvolta presentano gusci di rivestimento.
Organismi rappresentativi
Amebe, parameci, euglene, dinoflagellati, plasmodi della malaria, toxoplasma.
Classificazione
La classificazione è difficile ed incerta. Essi presentano caratteristiche tipiche degli animali (eterotrofia e movimento), ma anche delle piante (autotrofia), talvolta contemporaneamente nello stesso individuo (es. Euglena).  Pertanto, nel tentativo di superare i problemi connessi con la loro incerta collocazione nel regno delle piante o degli animali, fu creato per loro un nuovo regno: i PROTISTI (prôtistos = primissimo). E’ piuttosto ovvio che questo artificio ha creato un regno completamente innaturale, come anche confermato dai recenti dati molecolari. In ogni modo, i problemi tassonomici (in gran parte irrisolti) richiederebbero una lunga e tediosa trattazione, che esula dagli obiettivi del presente corso; quindi, in questa sede tratteremo solo le forme più diffuse, indicandole secondo lo schema classico, senza fare riferimenti tassonomici rigorosi.
Sarcodici: sono caratterizzati da una forma variabile e da movimenti ameboidi; spesso presentano gusci di rivestimento di varia natura. Es. amebe, tecamebe, foraminiferi, radiolari ed eliozoi.
Flagellati: presentano flagelli come organi locomotori. Es. Euglena, Trypanosoma, Volvox.
Ciliati: presentano ciglia come organi locomotori o per creare un vortice d’acqua al fine di attirare le sostanze alimentari. Es. Paramecium, Vorticella.
Sporozoi: sono protozoi parassiti di ridotte dimensioni, con un caratteristico organo apicale (visibile solo a forti ingrandimenti). Es. Plasmodium, Toxoplasma.
CARATTERISTICHE GENERALI
Fatta eccezione per i sarcodici, la forma è tipicamente costante, ma è variabile tra le specie (ovoidale, allungata o sferoidale). Il nucleo è distinto singolo o multiplo; nei sarcodici è unico e tende ad assumere forma lenticolare. I ciliati hanno 1 o più macronuclei (con funzioni vegetative) e 1 o più micronuclei (con funzioni riproduttive); es. 1 macronucleo e 1 micronucleo (Paramecium caudatum), 1 macro e 2 micro (P. aurelia).
Struttura generale ameba (sarcodici)
Gli elementi più significativi di un ameba sono: gli pseudopodi, il plasmalemma (membrana), l’ectoplasma esterno e l’endoplasma più interno, i vacuoli alimentari, il vacuolo contrattile e il nucleo biconcavo.
Gusci di foraminiferi e radiolari (sarcodici)
I foraminiferi presentano un guscio di natura calcarea con prevalente forma a chiocciola; i radiolari siliceo con forma a lampadario.
Struttura Euglena e Tripanosoma (flagellati)
La cellula è rivestita da una pellicola proteica che conferisce la forma. Il flagello fuoriesce dalla cavità in cui avviene internalizzato l’alimento. Anche ben evidenti sono il nucleo e il vacuolo contrattile. In Euglena sono anche presenti cloroplasti e un organo sensibile alla luce (organo paraflagellare), ma questa non è una caratteristica comune a tutti i flagellati. Nei tripanosomi il flagello origina ad un’estremità, si dirige verso il lato opposto della cellula ed è collegato al corpo cellulare con una membrana (membrana ondulante).
Struttura di Paramecium (ciliati)
La cellula è rivestita da ciglia e dalla pellicola di materiale proteico elastico. Ad un punto (variabile tra le specie) del corpo cellulare si apre il citofaringe che termina con il citostoma in cui avviene l’assunzione del cibo. E’ anche presente un punto preciso in cui i materiali digeriti sono espulsi (citopigio). All’interno della cellula sono visibili nuclei di 2 ordini di grandezza, i vacuoli alimentari e quelli contrattili.
Organizzazione di uno sporozoo
Ad un apice della cellula è presente l’organo apicale che nelle specie parassite endocellullari serve per l’entrata nella cellula (per questo sono anche noti come Apicomplexa). Esso è coadiuvato in questo dall’azione chimica di enzimi litici contenuti in sacchetti disposti sotto l’organo (roptrie). Nelle specie parassite endocavitarie l’organo apicale ha solo funzione d’ancoraggio. È anche visibile un’invaginazione sulla membrana in cui avviene l’assunzione del cibo (micropilo).
METABOLISMO
La richiesta d’ossigeno è limitata. Possono attuare il metabolismo anaerobio in condizioni d’anossia. I flagellati spesso presentano cloroplasti, quindi sono in grado di compiere la fotosintesi (autotrofia).
ALIMENTAZIONE E NUTRIZIONE
La maggioranza dei protozoi è eterotrofa e attua un meccanismo di nutrizione olozoica, a spese di batteri, lieviti o altri protozoi (es. amebe, molti ciliati); oppure saprozoica, assorbendo sostanze organiche disciolte nell’ambiente o residui di animali morti (es. tripanosomi). Alcuni protozoi possono essere eterotrofi o autotrofi opportunisticamente (es. Euglena).
Fagocitosi amebe: l’ameba circonda la particella alimentare con gli pseudopodi che si chiudono intorno ad essa completamente, per cui si forma una vescicola interna al corpo cellulare, che dopo la digestione si fonde in un punto qualsiasi della membrana per riversare i residui indigeriti all’esterno.
Meccanismi alimentari ciliati: le particelle alimentari non possono essere inglobate in qualsiasi posto del corpo cellulare. C’è un’invaginazione della membrana in un punto della cellula che crea un canale (citofaringe) in cui entra il cibo. Sul fondo del canale (citostoma) avviene la fagocitosi e si forma il vacuolo alimentare, che si unisce ai lisosomi contenenti gli enzimi per la digestione. Le sostanze utili escono dal vacuolo per disperdersi nel citoplasma, dopodiché esso si fonde con la membrana in un’area specifica (citopigio) e i residui vengono riversati all’esterno.
SCAMBI GASSOSI
Avvengono liberamente attraverso la membrana.

ESCREZIONE
La membrana è capace di selezionare le sostanze in uscita (es. urea).
OSMOREGOLAZIONE
Nella maggior parte dei casi è presente un organo particolare, capace di contrarsi, coinvolto nella regolazione degli equilibri idrici della cellula (vacuolo contrattile o pulsante). E’ costituito da un corpo centrale (serbatoio) collegato con dei canali (con canali radiali) i quali presentano lungo la loro estensione delle ampolle. Il serbatoio si apre all’esterno mediante un canale di scarico aperto, mentre i canali radiali pescano nel citoplasma. I liquidi entrano nei canali e riempiono le ampolle (il serbatoio intanto si contrae e si svuota), poi le ampolle si contraggono e i liquidi riempiono di nuovo il serbatoio. Il vacuolo pulsante è assente nelle forme marine. Nel mare i protozoi non hanno problemi d’entrata di liquidi, mentre nelle acque dolci il loro citoplasma è iperosmotico (ha una concentrazione salina superiore all’ambiente), per cui per osmosi l’acqua passa nel citoplasma ed è continuamente espulsa dal vacuolo.
SISTEMI DI TRASPORTO INTERNO
I materiali si muovono nella cellula seguendo le ciclosi citoplasmatiche.
TEGUMENTO E SISTEMI DI SOSTEGNO
La membrana plasmatica ha un ruolo strutturale (contenimento), oltre che funzionale (riconoscimento e selezione delle sostanze in entrata e uscita).
Involucri protettivi: Il plasmalemma può secernere gusci silicei (es. radiolari), calcarei (es. foraminiferi) o proteici (es. Arcella); i gusci di rivestimento possono anche essere costruiti con inorganici cementati mediante sostanze adesive secrete dalla cellula.
I ciliati possono presentare annessi tegumentari aggiuntivi sotto la pellicola con funzioni difensive/offensive (tricocisti).
MOVIMENTO E LOCOMOZIONE
La locomozione avviene mediante flagelli, ciglia, pseudopodi o trasporto passivo.
I sarcodici si muovono con pseudopodi di vari tipi.
Lobopodi:  estroflessioni di regioni localizzate di citoplasma; alcune amebe sembrano camminare in quanto presentano pseudopodi fissi con proprietà contrattili, altre producono un solo enorme lobopodio, cioè una deformazione in allungamento di tutto il corpo cellulare (ne risulta un movimento vermiforme).
Assopodi a raggiera: estroflessioni sottili di citoplasma con una struttura proteica rigida di sostegno (es. radiolari ed eliozoi). Servono maggiormente per il galleggiamento.
Reticulopodi: sono sottili pseudopodi che presentano dei collegamenti (anastomosi) tra loro in modo da formare una rete (es. foraminiferi).
Flagello: è una struttura allungata (spesso più lunga del corpo cellulare) con un assonema tipico. Spesso presenti in coppia. Talvolta è assente in alcuni stadi vitali dell’organismo (es. forma amastigote nel ciclo vitale di Leishmania). Il flagello può battere su un piano (battito planare, es. Trypanosoma) o in tutte le direzioni dello spazio (battito elicoidale, es. Euglena). L’effetto del movimento del flagello può essere di spinta, per cui il corpo cellulare si sposta nella direzione opposta a quella in cui è inserito il flagello, oppure di trazione, quando la cellula si sposta nella direzione in cui è inserito il flagello (praticamente la cellula segue il flagello). Ciò dipende dall’origine delle onde di contrazione: se partono dalla base del flagello e si diffondono in periferia ci sarà un effetto spinta, viceversa di trazione. Nei tripanosomi il flagello è collegato al corpo cellulare mediante una membranella e il suo battito produce vibrazioni di questa struttura, che in definitiva determina la locomozione.
Ciglia: le ciglia sono strutture corte e numerose che battono in maniera sincrona. Il piano di battito delle ciglia è inclinato rispetto l’asse anteroposteriore della cellula, ne risulta un movimento a spirale. Le ciglia possono essere diffuse su tutto il corpo cellulare o localizzate in determinate aree (es. intorno al citostoma e disposte a spirale intorno al corpo, es. Vorticella).
Nei ciliati sessili il movimento delle ciglia non serve per la locomozione, ma per creare un vortice d’acqua diretto verso il citostoma. I ciliati sessili hanno anche movimenti di contrazione, grazie a fibrille contrattili (mionemi). La contrazione è legata all’entrata rapida dello ione calcio Ca++ ed è attuata per sottrarsi ad eventuali pericoli.
COORDINAZIONE NERVOSA
Non esiste ovviamente un sistema nervoso, ma la membrana può condurre gli stimoli da una parte all’altra della cellula.
COORDINAZIONE ENDOCRINA
Anche questa naturalmente assente. Alcune specie secernono delle sostanze che hanno una funzione attrattiva sui conspecifici (feromoni).
PERCEZIONE SENSORIALE
La membrana può avere anche un ruolo sensoriale e le capacità percettive possono essere molto varie. I sarcodici rispondono al contatto (tigmotattismo), alla luce e alle variazioni di temperatura in maniera positiva o negativa. Le amebe rifuggono la salinità. Alcuni flagellati hanno un organulo sensoriale sensibile alla luce (corpo paraflagellare).
RIPRODUZIONE
Asessuata
Avviene mediante scissione binaria (divisione simmetrica della cellula); multipla (moltiplicazione di nuclei che poi si circondano di membrane proprie) e gemmazione (formazione di un’estroflessione citoplasmatica che poi si stacca dalla cellula madre).
Sessuale
Alcuni possono trasformarsi in gameti che si uniscono tra loro nel fenomeno della fecondazione. A tale proposito si riconoscono tre diverse tipologie di cicli riproduttivi in relazione al periodo trascorso come individui diploidi o aploidi.
Aplobionti: sono organismi in cui prevale la fase aploide. Essi si dividono regolarmente per mitosi (riproduzione asessuata). Periodicamente si trasformano in gameti e si fondono tra loro (fecondazione), costituendo un organismo diploide (zigote). Segue immediatamente una divisione meiotica (meiosi zigotica), per cui ridiventano aploidi. Es. gli sporozoi.
Aplodiplobionti: organismi in cui le due fasi sono equivalenti. Si riproducono regolarmente come aploidi per mitosi, poi si trasformano in gameti e si uniscono. Seguono ancora delle divisioni mitotiche, questa volta come organismi diploidi. Ad un certo punto subiscono la meiosi e ricominciano la fase aploide. Quindi, in riferimento al loro ciclo vitale la meiosi è intermedia.  Es. foraminiferi.
Diplobionti: sono sempre diploidi e diventano aploidi solo al momento della formazione dei gameti (meiosi gametica). La diploidia è subito ristabilita all’atto della fecondazione. Es. i ciliati.
Esistono specie con cicli riproduttivi piuttosto complessi.
Ciclo riproduttivo di Plasmodium
Gli sporozoidi sono diffusi nelle ghiandole salivari delle zanzare e passano all’uomo con la puntura (nella fase preliminare quando la zanzara inietta l’anticoagulante). Essi raggiungono le cellule epatiche, dove avviene la prima fase (quella esoeritrocitaria). Questo periodo è caratterizzato dalla riproduzione per schizogonia (divisione multipla), poi i nuovi trofozoiti attaccano i globuli rossi dove si trasformano in merozoidi, poi il globulo rosso si rompe e i merozoiti fuoriescono e vanno a parassitare altre emazie, iniziando, così, un nuovo ciclo endoeritrocitario, mentre alcuni merozoiti si trasformano in gametociti. Quando la zanzara punge l’uomo infetto essi evolvono in elementi sessualmente differenziati, detti macrogameti (o cellule uovo) e microgameti. Poi si fondono e formano uno zigote che, dotato di movimenti ameboidi (oocinete) va ad incistarsi sulla parete intestinale (oocisti). Avviene quindi la meiosi cui segue la fase di sporogonia. L’oocisti scoppia e i nuovi trofozoiti si concentreranno nelle ghiandole salivari pronti ad essere iniettati in un uomo. In questo ciclo l’uomo rappresenta l’ospite intermedio e la zanzara quello definitivo, perché la fase sessuale (differenziamento dei gameti e fecondazione) avviene nell’insetto.
Ad ogni ciclo corrisponde un accesso febbrile, determinato dallo scoppio quasi simultaneo dei globuli rossi ed il conseguente riversamento di tossine nel torrente circolatorio. I plasmodi hanno un orologio biologico piuttosto preciso. Lo scoppio dei globuli rossi e la conseguente maturazione dei gametociti avviene di notte. Ciò perché le zanzare del genere Anopheles vettori della malattia sono attive di notte, per cui vi è una maggiore probabilità di contagio. La malaria umana è determinata da tre diversi tipi di parassiti, che sono in rapporto con le tre forme cliniche della malattia: Plasmodium vivax, responsabile della febbre terzana benigna; Plasmodium malariae, responsabile della febbre quartana; Plasmodium falciparum, responsabile della febbre terzana maligna. Il termine terzana si riferisce al fatto che il nuovo eccesso febbrile si manifesta il terzo giorno dopo l’ultimo episodio di febbre; nella quartana, invece il quarto giorno.
Fenomeni di sessualità
La coniugazione è un fenomeno di scambio di materiale genetico che avviene in alcune specie di ciliati. I due individui si avvicinano e si attaccano mettendo in comunicazione i citoplasmi attraverso un canale citoplasmatico. I micronuclei subiscono la meiosi e diventano 4 per cellula. Uno dei micronuclei subisce la mitosi e migra nella cellula dell’altro coniugante; lo stesso accade nella cellula adiacente. Intanto il macronucleo e i tre micronuclei che non avevano subito la mitosi degenerano. I micronuclei migranti si fondono con quelli non migrati. Si ristabilisce la diploidia e i coniuganti si separano. Seguono poi divisioni nucleari e scissioni binarie per ristabilire il corretto assetto nucleare. A rigore il fenomeno non dovrebbe essere considerato una vera riproduzione sessuale, perché il fenomeno di sessualità termina con lo scambio di materiale genetico tra due individui. Tuttavia, alla coniugazione seguono sempre delle scissioni binarie, perciò alla fine del fenomeno si produrranno 4 individui da ognuno dei coniuganti.
Alcuni altri protozoi parassiti dell’uomo più frequenti.
Toxoplasma (sporozoi) è vettore della toxoplasmosi che colpisce il 50% circa della popolazione umana.  Si contrae attraverso cibi contaminati o per contatti con il gatto. Di solito non crea problemi, ma nelle donne gravide può essere fatale per il feto.
Entamoeba hystolitica (sarcodici) determina l’amebiasi. Si contrae principalmente ingerendo le cisti e provoca dissenteria.
Leishmania (flagellati) produce la leismaniosi. Si contrae mediante la puntura dei flebotomi (o pappataci) infetti. Il serbatoio è il cane. Provoca gravi disturbi epatici.
Trypanosoma brucei (flagellati) provoca la malattia del sonno, ed è trasmesso dal dittero Glossina palpalis (mosca tse-tse) da uomo ad uomo. Attacca il cervello e può essere mortale.
ASPETTI ECOLOGICI
Vivono liberamente o contraggono rapporti simbiotici con altri organismi di vario tipo. I Parassiti si dicono monoxeni se hanno un solo ospite (es. Entoameba); eteroxeni se per concludere il loro ciclo hanno bisogno di più ospiti (es. Plasmodium). Oltre al parassitismo possono aversi forme di simbiosi mutualistica (traggono vantaggio entrambe le specie dall’associazione). Es. alcuni flagellati vivono nel sistema digerente delle termiti dove degradano la cellulosa; essi, mentre traggono energia dalla cellulosa, espellono metaboliti digeribili dalle termiti. Gli stessi flagellati sono coadiuvati nella digestione della cellulosa da batteri simbionti. In assenza di queste associazioni simbiotiche le termiti non sarebbero in grado dio digerire la cellulosa. Paramecium bursaria e alcune Zooclorelle scambiano O2, CO2 e molecole utili. Il paramecio produce CO2 utile per la fotosintesi delle zooclorelle, che ricambiano producendo O2.
I protozoi marini si rilevano fino a 100 m di profondità. Essi sono fondamentali per la produzione primaria nei mari (es. dinoflagellati). Sono organismi fotosintetici e costituiscono la base della catena alimentare marina, come le piante lo sono sulle terre emerse.
Li ritroviamo numerosissimi in acque dolci anche temporanee, dove producono cisti di resistenza per i periodi avversi (disseccamento) o per la dispersione.
Sono presenti anche nel suolo, nella pellicola d’acqua che circonda le particelle.
Molti possono essere usati come indicatori della qualità delle acque (es. la presenza di Spirostomum ambiguum indica acque inquinate).
Sono fondamentali per i processi di riciclo della sostanza organica ed implicati nei meccanismi di depurazione delle acque. Per cui sono anche usati nei depuratori biologici.

 

http://wpage.unina.it/biadanie/Appunti%20Protozoi.doc

 

Protozoi

LA VITA NELL'ACQUA DOLCE

Gli ambienti di acqua dolce ed in particolare le raccolte di acqua stagnante  sono fra gli ambienti più ricchi di forme di vita della natura. Prelevando piccoli campioni d'acqua, sarà possibile osservare organismi microscopici formati da una sola cellula ed anche organismi pluricellulari di dimensioni piccole o addirittura microscopiche.
Per cominciare le vostre esplorazioni, cercate dell'acqua stagnante. A questo scopo vanno bene gli stagni, le vasche, i fossi, le pozzanghere, i sottovasi, i recipienti d'acqua contenenti piante, i bidoni per l'acqua piovana, acquari con pesci, etc. Se queste raccolte d'acqua sono di colore verde o possiedono ammassi di roba verdastra d'aspetto ributtante, è segno che sono ricchissimi di vita.

BATTERI
Gli organismi più piccoli osservabili al microscopio ottico sono i Batteri (figure 1, 2). Ce ne sono dappertutto in ogni campione d'acqua, ma sono più numerosi nell'acqua molto ricca di sostanze organiche in decomposizione.
I Batteri sono formati da una sola cellula e per questo sono definiti unicellulari.
I Batteri hanno un'organizzazione cellulare molto semplice, hanno il materiale genetico disperso nel citoplasma e per questo motivo i Batteri sono definiti procarioti .
I Batteri sono quasi trasparenti e si rendono meglio visibili in illuminazioni speciali come il contrasto di fase e il contrasto interferenziale.

Alghe azzurre
Sono annoverati fra i Batteri anche le Alghe azzurre o Cianoficee, fra i primi organismi comparsi sulla Terra capaci di produrre da sè il proprio nutrimento mediante la fotosintesi clorofilliana.
Come organizzazione cellulare, questi organismi stanno a metà strada tra i Batteri ed i Protisti e vengono definiti eubatteri.
Queste Alghe si presentano spesso come dei gruppetti di 2 - 4 individui o anche di molti individui immersi in sostanze gelatinose. Altre volte sono disposte in collane di individui che si muovono avanzando lentamente oppure oscillando.
Le troverete facilmente insieme ad Alghe filamentose come la Spirogira.
Queste ed altre Alghe sono formate da numerosi individui, i quali però non sono differenziati.

 

Figura 1 - Batteri e Alga azzurra. (Contrasto di fase. 1000 X ca).	Figura 2 - Alga azzurra (in centro) e Diatomea (in alto). (Contrasto di fase. 400 X ca).

 

Per questo motivo questi organismi non vengono considerati pluricellulari, ma solo coloniali. Gli organismi di cui parliamo di seguito sono tutti eucariotici.
Nella figura 1, potete vedere dei Batteri (piccoli e bianchi) e un'Alga azzurra (grossa e dall'aspetto segmentato).

 

PROTISTI
Come i Batteri, anche i Protisti sono formati da una sola cellula, ma a differenza dei Batteri, i Protisti hanno un'organizzazione cellulare molto più complessa e la loro dimensione è molto maggiore.
In particolare, mentre i Batteri hanno il materiale genetico disperso nel citoplasma, i Protisti ce l'hanno raccolto in una membrana a formare un nucleo. Per questo motivo, i Protisti sono definiti eucarioti  (vero nucleo). Le piante, i funghi e gli animali derivano dai Protisti in seguito ad una lunga evoluzione e sono formati anch'essi da cellule eucariotiche. I Protisti ci ricordano quindi forme di vita primitive, anche se in realtà essi hanno continuato ad evolvere e hanno raggiunto livelli di complessità davvero stupefacenti per essere composti da una sola cellula.  I Protisti possono essere suddivisi in Alghe unicellulari e in Protozoi.
I Protozoi si nutrono di detriti organici e di altri organismi come Batteri ed altri Protisti e sono per questo definiti "eterotrofi". Le Alghe unicellulari invece producono il proprio nutrimento da sè attraverso la fotosintesi clorofilliana e sono definite "autotrofe". Poichè i Protozoi possono avere caratteristiche simili a quelle delle Alghe e le Alghe possono avere caratteristiche simili a quelle dei Protozoi, si è deciso di chiamare questa categoria di esseri viventi: Protisti.
Non considerate quindi i Protozoi dei proto animali e i "Protofiti" delle proto piante perchè molto spesso essi hanno le caratteristiche dei membri di entrambi questi sottoregni.

Alghe flagellate
Le Alghe flagellate sono in genere organismi fotosintetici che si muovono per mezzo di flagelli.  L'Anisonema (figura 6) è un'Alga priva di cloroplasti che si nutre di detriti organici.
Possiede due flagelli di cui il più corto è molto mobile ed orientato sul davanti, il secondo flagello, pur essendo innestato vicino al primo, passa sotto il microrganismo che se lo trascina dietro come una coda inerte.
Anche la Peranema ha perduto i cloroplasti ed è dotata di un solo lungo flagello anteriore che, mentre il Protista avanza, vibra come se stesse esplorando l'ambiente. L'Euglena (figura 4) è un'Alga flagellata molto diffusa, possiede numerosi cloroplasti e uno stigma di colore arancione che è sensibile alla luce e richiama il Protista verso le zone più luminose.  Il corpo dell'Euglena ha delle striature elicoidali ed è molto mobile.  L'Astasia klebsi, un'Alga simile all'Euglena ma priva di cloroplasti e che si nutre anche di altri Protesti. Ha un corpo molto plastico e quando è riuscita a strizzarsi passando per un pertugio, le piace sgrullarsi un po' con una serie di contrazioni.

 

Figura 4 - Euglena sp. ( 400 X ca).	Figura 6 - Anisonema sp. (Contrasto di fase. 400 X ca).

 

Alghe verdi
Per la composizione chimica dei pigmenti dei cloroplasti, degli amidi e per molte altre similitudini, le Alghe verdi ed in particolare le Chaetosporales sono considerate le progenitrici delle piante superiori. Le Alghe verdi comprendono migliaia di specie unicellulari. Fra gli ordini più numerosi e dalle forme più belle è da considerare quello delle Alghe coccali. Alcune di queste Alghe, formano colonie composte da più individui, come per esempio i Pediastrum, dalla graziosa forma stellata, e gli Scenedesmus, i cui individui si dispongono affiancati in piccoli gruppi. Altre Alghe verdi nuotano liberamente, per mezzo di flagelli. Questo è per esempio il caso dell'Ematococco, una graziosa Alga sferica con al centro un cloroplasto giallo-verde a forma di pera. Dalla punta di questo cloroplasto partono due flagelli il cui battito conferisce alla cellula una caratteristica vibrazione. Quando gli Ematococchi si trovano in difficoltà, si fissano al fondo, il loro cloroplasto si arricchisce di carotenoidi e si colora di rosso intenso. Il cloroplasto aumenta le proprie dimensioni, finendo per occupare quasi per intero la cellula. Nel giardino, è possibile che raccogliendo in un recipiente dell'acqua piovana, questa si colori spontaneamente di rosso proprio a causa di una patina di Ematococchi.

 

L'ordine delle Alghe volvocali comprende forme coloniali molto suggestive quali il Gonium, la Pandorina, l'Eudorina ed il magnifico Volvox, una colonia sferica composta da decine di migliaia di cellule flagellate.
Rimanendo ancora fra le Alghe verdi, entriamo nella classe delle Coniugate, dove incontriamo l'ordine delle Desmidiacee , Alghe particolarmente eleganti da vedere per il loro aspetto simmetrico. Come si vede nel Cosmarium, la loro cellula è infatti quasi separata da una strozzatura mediana in due semicellule identiche (figura 10). Il Closterium ha la forma di una falce lunare (figura 11) e si muove lentamente, sollevandosi prima con il dorso e poi con le punte.
Con l'ordine delle Zygnemales, le Alghe verdi coniugate ci riservano ancora delle sorprese. A questo gruppo fa parte la Spirogira, quell'Alga filamentosa che spesso invade le acque stagnanti ed i cui ammassi appaiono tanto disgustosi specialmente quando vi sono numerose bolle d'aria a formare una schiuma. Le rane amano gracidare su quel letto verdastro. Eppure, se osservate le Spirogire al microscopio, ne resterete indubbiamente incantati. Infatti, l'aspetto di queste lunghe Alghe filamentose è quello di canne trasparenti, nelle quali ogni segmento è costituito da una cellula.
Essendo perfettamente trasparenti, all'interno di ogni cellula potrete scorgere i cloroplasti disposti in eleganti eliche che a seconda dei casi potranno avere uno o più principi. Su queste Alghe vivono numerosi Protisti che vi scivolano rapidamente sulla superficie o vi restano attaccati. Una foresta di Spirogire nasconde una varietà di forme di vita microscopica.

 

Figura 10 - Cosmarium sp.	Figura 11 - Closterium.	Figura 12 - Spirogire in coniugazione.

Diatomee

Anche le Diatomee sono Alghe, ma a differenza dell'Astasia che ha un corpo così mutevole, le Diatomee hanno una forma ben definita. Infatti, esse sono racchiuse in uno scrigno formato da una microscopica scatola silicea chiusa da un coperchio appena più grande. Si muovono scorrendo in avanti lungo una linea retta e poi si fermano, hanno una piccola scossa e ripartono nella direzione opposta senza ruotare, come se avessero ingranato la retromarcia. Ma se sono chiuse in un astuccio come fanno a muoversi? La scatola in cui vivono possiede numerosissimi forellini e sul fondo una lunga fenditura chiamata rafe. Attraverso questa fenditura da una parte esce del protoplasma che viene riassorbito dall'altra, quindi questa delicatissima creatura si muove come se fosse un carro armato, per mezzo di un minuscolo cingolo. I forellini, le incisioni e i rilievi disposti in modo regolare formano graziosi reticolati sugli astucci delle Diatomee. Queste Alghe sono talmente belle che vi sono molti microscopisti che si occupano solo di Diatomee. Per prelevare delle Diatomee, cercatele con una pipetta sul fondo. State attenti a non prelevare anche del fango. Sul fondo di un acquario e sul fondo di un barattolo di vetro in cui mantenete una coltura di Protisti è possibile raccogliere Diatomee.

 

Figura 13 - Diatomee (vetrino Kemp di 30 forme). Campo = 1 mm.	Figura 14 - Cymbella inaequalis. L = 103 μ.	Figura 15 - Triceratium nobile. L = 83 μ.

 

Amebe

In questa classe abbiamo i seguenti ordini principali: Amoebida (Amebe) e Testacea (Tecamebe).
Se le Diatomee hanno una forma rigida, le Amebe la forma non ce l'hanno proprio, almeno questa è l'impressione che danno. Le Amebe hanno una membrana particolarmente sottile e mobile, capace di cambiare forma di continuo. Eppure, quando incontrerete un'Ameba, non avrete dubbi e la riconoscerete immediatamente. L'Ameba avanza lentamente espandendo un pseudopodo ora in una direzione ed ora in un'altra. Tutto nel suo corpo rotola. E' come se noi vivessimo sdraiati per terra e per muoverci facessimo rotolare il cuore, il fegato, i polmoni e tutti gli altri organi l'uno sull'altro all'interno di un corpo trasparente ed informe.

Un flusso di organelli si dirige da una parte dove vedrete espandersi uno pseudopodo. Nello stesso tempo, possono formarsi anche pseudopodi diretti in direzioni opposte, poi dopo un po' di incertezza, uno dei due flussi rallenta e si ritira a vantaggio dell'altro. Non si sa dove l'Ameba possieda il naso, ma è in grado di avvertire la presenza di un microrganismo appetibile, lo insegue e cerca di fagocitarlo circondandolo con un movimento a tenaglia dei propri pseudopodi. Ci sono tante specie di Amebe, alcune emettono un solo pseudopodo alla volta, altre ne emettono tantissimi anche verso l'alto e di forma appuntita. Le Tecamebe sono delle Amebe che si costruiscono un guscio nel quale vivono. Un'apertura permette loro di sporgersi dal guscio e di avanzare. Anche le Amebe vivono sul fondo, su foglie in decomposizione, sulle Spirogire, etc.

Eliozoi

Alla classe Actinopoda e all'ordine Heliozoa appartengono gli Eliozoi, piccoli organismi dal cui corpo sferico irradiano numerosi axopodi, sottili raggi velenosi con i quali gli Eliozoi catturano e fagocitano microrganismi. La forma di questi Protozoi ricorda il Sole e giustifica il loro nome.

Ciliati

I Ciliati costituiscono una comunità ricchissima di specie. La loro caratteristica è di possedere numerose ciglia, disposte in tutto il corpo. Spesso, queste ciglia sono riunite in cirri o in membranelle. In genere le ciglia sono mosse in modo coordinato, come onde che si propagano e vengono usate per nuotare. I cirri risultano dalla fusione di più ciglia ed alcuni Ciliati li muovono uno alla volta, per "camminare" a contatto di superfici. Le membranelle sono come mobili "palizzate" di ciglia e sono normalmente usate per richiamare particelle di cibo. Mentre le ciglia si muovono a causa dello scorrimento longitudinale di microtubuli l'uno sull'altro, i flagelli di diverse specie di Batteri sono invece rigidi e vengono fatti ruotare da un motore elettrico biologico presente nel luogo di innesto del flagello nella membrana. Questi Batteri sono capaci di regolare la velocità di rotazione del flagello e di invertirne anche il senso. I Ciliati hanno un'organizzazione molto complessa, specialmente se confrontate con cellule di organismi pluricellulari. I Ciliati si nutrono di Batteri, di altri Protisti, e di detriti organici. I Ciliati si dividono in tre ordini: Holotricha, dalle ciglia distribuite in modo uniforme sul corpo (Paramecio, Euplotes, Coleps, etc.); Peritricha, dall'ampia apertura citostomatica circondata da una membranella (Vorticelle, Stentor, etc.); Spirotricha, che possiedono una membranella lungo un'apertura orale non ampia.

 

 

Il più classico dei Ciliati è il Paramecio (figura 19), la cui forma sembra quella di una ciabatta, ma a differenza di quella il Paramecio non sta fermo un momento, impegnato com'è all'incessante ricerca di cibo. Osservare un Euplotes che gira intorno ad una Spirogira alla ricerca di Batteri e di detriti organici da fagocitare è uno spettacolo affascinante, soprattutto se vi rendete conto che può nuotare usando le centinaia di ciglia di cui è dotato, ma può anche camminare muovendo uno alla volta i cirri ventrali. Il Coleps è un Ciliato dalla caratteristica forma a botte e che nuota velocemente, anche se ogni tanto si sofferma intorno a del cibo.
Che dire poi delle Vorticelle (figura 20), Protozoi a forma di campana sul cui bordo sta una fila di ciglia vibratili che producono un vortice nell'acqua per attirare particelle alimentari.
Questi microrganismi stanno attaccati al fondo per mezzo di un cordone retrattile. Se viene disturbata, la Vorticella si contrae improvvisamente in una sfera ed il suo cordone si contrae assumendo la forma di una molla. Dopo un po' di tempo, la Vorticella torna a distendere il cordone, la campana si riapre e le ciglia ripartono. Durante le vostre osservazioni, potrete incontrare anche Vorticelle verdi, avendo al proprio interno delle Alghe simbionti. Potrete anche trovare colonie di Vorticelle la cui osservazione è particolarmente suggestiva. Ogni tanto, le Vorticelle si staccano dal substrato e nuotano liberamente. Il famelico Stentor, dalla forma di tromba, è dotato di una bocca molto grande. (figura 21).

 

Figura 19 - Parameci.	Figura 20 - Vorticella. (Contrasto di fase).	Figura 21 - Stentor

 

 

 

PICCOLI ORGANISMI PLURICELLULARI

Negli stagni e nelle diverse raccolte di acqua stagnante, non ci sono solo Protisti, ma anche un'infinità di organismi pluricellulari dalle dimensioni microscopiche o piccole. Anche queste forme di vita sono estremamente interessanti da osservare. Durante le osservazioni di Protisti, incontrerete sicuramente minuscoli organismi pluricellulari.
Soprattutto in primavera, gli stagni richiamano insetti, anfibi, uccelli e tanti altri animali, al punto che come abbiamo già detto sono tra gli ambienti più ricchi di vita della Terra. Anche la semplice osservazione del comportamento degli animali compiuto stando seduti sulla riva di uno stagno è utile. Molto probabilmente vedrete degli insetti che pattinano sull'acqua, altri che fanno la spola fra la superficie e la profondità, vedrete libellule che si posano sulle canne. Nell'acqua potrete osservare girini e larve di tritone. Queste contemplazioni della vita in uno stagno vi permettono di capire quali organismi vi abitino e come si relazionino fra di loro.
Quando avrete osservato abbastanza, con un secchio, raccogliete dell'acqua, cercando di prelevare anche un po' di quegli ammassi di Alghe verdi e pieni di schiuma. Aiutandovi con un colino legato sull'estremità di un bastone, raccogliete organismi presenti nello stagno. Quando sarete tornati a casa, versate quell'acqua in un acquario ed esaminate attraverso le pareti di vetro quello che avete raccolto. Questo campione d'acqua vi fornirà una quantità incredibile di forme di vita da studiare.

 

Rotiferi

I Rotiferi sono organismi pluricellulari un po' più grandi di un Protista medio (figura 23).
Sul capo, sono dotati di due corone di ciglia il cui battito rapido e sincronizzato li fa sembrare delle ruote in movimento. I Rotiferi sono voracissimi e si muovono incessantemente alla ricerca di cibo, formato da Batteri e da piccoli Protozoi o Alghe unicellulari. A volte, potete vedere le prede del Rotifero nell'intestino dell'animale. Le Alghe sono particolarmente visibili per via del loro colore verde. Caratteristico dei Rotiferi è il mastax, un organo che sminuzza il cibo che viene ingerito. Vedrete quest'organo aprirsi e chiudersi in corrispondenza della gola dell'animale. Ci sono molte specie di Rotiferi le quali possiedono forme assai diverse. Di solito hanno una sottile "codina" bifida con la quale spesso si fissano transitoriamente al fondo, o la usano per camminare con movimenti a compasso, come quello di molti bruchi.

 

 

 

Spugne, Meduse, Idre
Nelle acque dolci pulite è possibile anche osservare Spugne, fisse ad un supporto e di consistenza porosa. E' possibile allevare spugne in acquario. Infatti, da un pezzo di spugna viva è possibile far rigenerare una intera spugna. Questo tipo di attività può permettere di mantenere ed osservare spugne vive e di analizzarne la struttura.
Molto rare sono le Meduse di acqua dolce. Al contrario, molto frequenti sono le Idre. 
Le Idre sono polipi e come tali possiedono dei tentacoli. Esse sono tanto piccole che quando sono rattrappite formano una sferetta di circa un millimetro di diametro, mentre quando i loro tentacoli sono estesi possono arrivare a una dozzina di mm di lunghezza. Anche le Idre stanno di solito ancorate ad un substrato ed è facile trovarle attaccate ai vetri degli acquari. Ci sono due generi principali di Idre, uno è di colore beige e l'altro è verde per la presenza nei suoi tessuti di Alghe simbionti. Le Idre catturano piccoli crostacei per mezzo dei loro tentacoli urticanti e li fagocitano attraverso un'apertura posta in mezzo ai tentacoli. Le Idre hanno un corpo a sacco, sono prive di ano e devono espellere i rifiuti dall'apertura orale. Le Idre si riproducono spesso per gemmazione ed è spesso possibile osservare un'Idra figlia sul corpo della madre. Le Idre possono spostarsi con movimenti a compasso o facendo capriole.

 

Vermi piatti e Anellidi
Nelle acque dolci si incontrano numerosi vermetti. Fra questi citiamo le Planarie lunghe 0,5 - 35 mm, i Turbellari e i Microturbellari (lunghi meno di 5 mm). I Nematodi sono vermi sottili, microscopici, cilindrici, non segmentati lunghi fino a 2-3 mm e che si muovono contorcendosi in modo caratteristico. E' facile trovare questi vermetti sul fondo di contenitori d'acqua molto ricca di sedimenti organici. Anche l'Anguillula dell'aceto è un Nematode e la potete trovare sul fondo di bottiglie di aceto.
I Gastrotrichi sono dei vermetti piatti molto pelosi, il cui corpo finisce con due larghe appendici, sono animali grandi quanto un Rotifero. Mentre i Rotiferi si contorcono e solo occasionalmente nuotano, i Gastrotrichi attraversano veloci il campo del microscopio. Gli Anellidi sono vermi per lo più cilindrici, con il corpo suddiviso in numerosi segmenti. Gli Oligocheti formano una sottoclasse di Anellidi di diverse forme e dimensioni, molte specie della quale hanno una colorazione rossiccia per la presenza di emoglobina nel sangue. Sono caratterizzati anche dalla presenza di corte setole sul corpo e la maggior parte di loro si muove con rapide contorsioni a "8". La maggioranza vive ingoiando fango di cui digerisce le particelle organiche presenti. Fanno parte di questa categoria i Tubifex.
Il phylum degli Anellidi comprende molte famiglie, fra cui anche le sanguisughe ed i comuni Lombrichi. Altri animali vermiformi che si trovano comunemente nelle acque stagnanti sono in realtà delle larve di insetti, come i Chironomidi che, per le loro piccole dimensioni, la segmentazione del corpo, il colore e per le rapide contorsioni, possono essere confusi con alcuni Oligocheti.

 

Figura 25 - Gastrotrico.

 

 

 

 

Briozoi

L'aspetto di una colonia di Briozoi è quello ramificato di una pianta, ma al termine di ogni ramificazione vive uno zoòide provvisto di numerosi tentacoli. Al microscopio stereoscopico questi animali sono veramente belli da osservare.

Lumachine d'acqua
Fanno parte dei Molluschi numerose specie di lumachine d'acqua ed i bivalvi. Esse depongono le loro uova in acqua all'interno di ammassi gelatinosi larghi circa 5 mm e lunghi circa 20 mm. Le uova sono distribuite all'interno di questi ammassi trasparenti e la loro osservazione al microscopio è un vero spettacolo. Raccogliendo un'ovatura al giusto stadio di maturazione potrete vedere tante piccole uova al cui interno si muove un embrione già interamente formato e nel quale si potrà riconoscere bene una lumachina. Attraverso la sua conchiglia trasparente, vi sarà anche possibile vedere il cuore pulsare. Le lumachine d'acqua adulte sono capaci di strisciare sotto il pelo dell'acqua, con il piede attaccato alla superficie come se questa fosse solida. Probabilmente esse trovano nella superficie dell'acqua del cibo che galleggia. Le giovani lumachine d'acqua, uscite da poco dall'uovo sono molto carine da osservare.

 

 

 

Tardigradi

I Tardigradi sono dei buffi animaletti che possono essere considerati degli artropodi primitivi. Sembrano dei porcellini trasparenti con 8 zampette terminanti con piccoli artigli uncinati (figura 28). Nonostante il loro aspetto delicato, sono capaci di sopportare una completa essicazione per un tempo indefinito e di rianimarsi in un'ora o due una volta rimessi in acqua. Alcune specie sono acquatiche, ma altre prediligono ambienti umidi e si possono trovare su muschio, licheni, Alghe, su suoli umidi, etc. Per potere osservare questi animaletti, prendete del muschio secco, tritatelo e poi mettetelo in acqua. Dopo qualche ora sarà probabile trovare dei tardigradi.

 

Crostacei

Nell'acqua degli stagni è molto frequente la presenza di piccoli crostacei quali i Branchiopodi ( es: Dafnia), Ostracodi e Copepodi. Potete raccoglierli con un secchio e volendo potete concentrarli con un colino. La loro osservazione è interessante e per identificarli dovrete usare un manuale. Questi animaletti figurano al primo posto nel menù delle larve di anfibi e di pesci. Un altro crostaceo particolarmente interessante da allevare e da osservare con il microscopio stereoscopico è il gamberetto dei canali appartenente al genere Palaemonetes. Si tratta di un gamberetto trasparente che risulta quasi invisibile in acqua. Questo gamberetto possiede disegni di colore lattiginoso sul carapace trasparente. Vive in acque salmastre, tuttavia può essere allevato in acqua dolce, ma non si riproduce. E' frequente nei laghetti adibiti alla pesca sportiva. Potete raccogliere questo gamberetto semplicemente per mezzo di un colino abbastanza grande e montato su di un bastone. In un acquario, potrete osservarlo mentre con le piccole tenaglie delle sue zampette raccoglie pezzetti di cibo e se li porta in bocca.

 

Figura 29 - Fillopode, crostaceo comunemente conosciuto come Dafnia. L = 1 mm.	Figura 30 - Gamberetto del genere Palaemonetes

 

Insetti acquatici
Sulla superficie di uno stagno, vi sarà facile vedere insetti che vi pattinano sopra. Se questi insetti sembrano dei piccoli canotti, si tratta di Gerridi (figura 31); se sono più lunghi e molto sottili, di Idrometre; se avranno l'aspetto di piccoli coleotteri, si tratterà invece di Girinidi. Potete raccogliere questi animali con un retino o con un colino da the e li potete mettere in una capsula Petri per osservarli comodamente con il microscopio stereoscopico.

 

Altri insetti vivono nell'acqua, pur mantenendo una respirazione polmonare. Alcuni di essi sono dei coleotteri, dei quali potrete notare il ventre argentato dovuto ad una bolla d'aria aderente al loro corpo e che costituisce la riserva d'ossigeno per questi minuscoli palombari. Fra i coleotteri acquatici, è importante il Ditisco, un insetto che nell'età adulta è lungo fino a 35 mm. La sua larva è un vero mostro ed è anche terribilmente aggressiva. Il suo corpo è fusiforme, tiene il fondo del ventre a contatto della superficie dell'acqua per respirare, il suo capo è dotato di due grandi mandibole accuminate che l'animale tiene spalancate. Appena un girino, un avannotto o una Notonetta gli passa vicino, la larva di Ditisco l'azzanna. Attraverso le sue mandibole passa un liquido che viene iniettato nella preda e ne digerisce i tessuti. Può succedere che una di queste larve morda un dito di una persona che incautamente le passa a tiro e non dev'essere un'esperienza piacevole.
Fra gli insetti che vivono nell'acqua bisogna citare la Notonetta. Un animale aggressivo che si ciba di girini e di altre piccole prede. La Notonetta è veramente incredibile. Vive nell'acqua, ma respira aria. Fin qui niente di strano, ma quest'animale oltre a saper nuotare è anche in grado di volare e di camminare. Se con un retino togliete delle Notonette dall'acqua e le posate sulla riva, presto le vedrete prendere il volo e poi tuffarsi nuovamente nello specchio d'acqua da cui l'avevate prelevata come dei sassi. Le Notonette sono quindi capaci di muoversi su terra, in aria e in acqua.
Le larve di insetti che vivono nell'acqua sono moltissime. Fra le più importanti sono le larve o meglio le ninfe di Libellula. Anche queste sono degli autentici piccoli mostri. Sotto al capo hanno un braccio articolato che termina con una mandibola che può essere quindi essere proiettata in avanti per la cattura delle prede. Se mettete acqua di stagno contenente piccoli crostacei, vi sarà possibile vedere le larve di Libellula catturare i crostacei con un movimento talmente rapido da non riuscire a seguirlo con la vista. Tutto quello che vedrete sarà la masticazione. Spesso queste ninfe stanno mezze affondate nella melma; ogni tanto fanno una nuotata e in quel caso usano una sorta di motore a reazione: aspirano acqua e la espellono dal fondo del ventre producendo un getto che le fa muovere velocemente in avanti. Al termine dello sviluppo, che secondo le specie può durare da uno a cinque anni, le ninfe si arrampicano su di uno stelo d'erba al bordo dello stagno dove l'insetto esce dall'esuvia e distende le sue ali per poi prendere il volo.

 

L'esuvia resta sullo stelo e può essere raccolta per osservarla con il microscopio stereoscopico. Altre larve di insetti sono quelle dei Chironomidi, ma vi sono un'infinità di specie diverse di insetti che trascorrono la prima parte della loro vita in acqua. La larva del Chironomus è un vermetto segmentato che si muove con rapide contorsioni a "8". Spesso è di colore rosso per la presenza di emoglobina nel sangue. L'insetto adulto è simile ad una zanzara, ma non punge.

 

 

Fonte:http://62.77.63.181/ISN_Istruzionesicilia_it/Upload/0daf3078-f247-4e9a-b14a-895a53c1723a.doc

 

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