Bài học

Đặc điểm và đa dạng của nguyên sinh vật

Mục tiêu bài học

Sau bài này, em mô tả được đặc điểm chung của nguyên sinh vật, gọi tên bốn đại diện quen thuộc (trùng roi, trùng giày, trùng biến hình, tảo đơn bào), và phân loại được chúng theo cách di chuyển và cách lấy thức ăn.

Kiến thức nền cần nhớ

Bài trước em đã học vi khuẩn — tế bào nhân sơ không có màng nhân (same-grade bridge). Bài này giới thiệu nhóm sinh vật đơn bào thứ hai trong khoá học, nhưng có cấu tạo tế bào phức tạp hơn hẳn: nguyên sinh vật, với tế bào nhân thực — có màng nhân bao bọc vật chất di truyền, giống tế bào người và thực vật hơn là giống vi khuẩn.

Khởi động

Nếu múc một giọt nước từ ao gần nhà và soi dưới kính hiển vi, em nghĩ nó chỉ là nước trong suốt, hay bên trong đang có hàng trăm sinh vật nhỏ xíu đang bơi, đang săn mồi, thậm chí đang quang hợp như một cái cây tí hon?

Kiến thức trọng tâm

Nguyên sinh vật là những sinh vật có tế bào nhân thực — vật chất di truyền được bao bọc trong một màng nhân riêng — nhưng phần lớn chỉ gồm một tế bào duy nhất, khác hẳn cây cối hay động vật vốn có hàng triệu tế bào. Chúng sống chủ yếu trong môi trường nước ngọt, nước mặn, hoặc những nơi ẩm ướt như đất ẩm, và có kích thước đủ nhỏ để phải quan sát bằng kính hiển vi, dù vẫn lớn hơn vi khuẩn khá nhiều.

Bốn đại diện quen thuộc của nguyên sinh vật khác nhau rõ rệt ở cách chúng di chuyển. Trùng roi di chuyển bằng một sợi roi dài quẫy liên tục để đẩy cơ thể tiến về phía trước. Trùng giày di chuyển bằng hàng nghìn lông bơi ngắn phủ khắp bề mặt cơ thể, quẫy nhịp nhàng như những mái chèo nhỏ. Trùng biến hình không có cơ quan di chuyển cố định — nó tạo ra chân giả, những phần cơ thể lồi ra tạm thời, rồi "chảy" cơ thể theo hướng đó, khiến hình dạng của nó thay đổi liên tục chứ không cố định như hai loài trên. Tảo đơn bào phần lớn trôi nổi thụ động trong nước hoặc chỉ di chuyển rất chậm, không có cơ quan di chuyển rõ rệt như ba loài kia.

Cách lấy thức ăn của bốn loài này cũng chia thành hai kiểu khác hẳn nhau. Trùng giày và trùng biến hình là dị dưỡng — chúng ăn các sinh vật nhỏ hơn hoặc mảnh vụn hữu cơ trong nước, giống cách một con vật ăn thức ăn, chỉ khác là ở mức tế bào đơn lẻ. Tảo đơn bào là tự dưỡng — nhờ có lục lạp chứa diệp lục giống thực vật, nó tự quang hợp, dùng ánh sáng mặt trời để tổng hợp chất hữu cơ nuôi chính mình. Trùng roi là trường hợp đặc biệt: nhiều loài trùng roi có lục lạp và có thể tự dưỡng như tảo khi có đủ ánh sáng, nhưng cũng có thể chuyển sang dị dưỡng, hấp thụ chất hữu cơ có sẵn trong nước khi thiếu ánh sáng — một khả năng linh hoạt mà trùng giày và trùng biến hình không có.

Trùng roi là trường hợp linh hoạt nhất — tự dưỡng khi đủ ánh sáng nhưng chuyển sang dị dưỡng khi thiếu sáng.

Ngay cả loài nhỏ nhất ở đây — tảo đơn bào — vẫn lớn hơn một vi khuẩn điển hình (khoảng 2 micromet) nhiều lần, và lớn hơn một virus (dưới 1 micromet) tới hàng chục lần.

Ví dụ

Xác định loài dựa vào cách di chuyển

1
Quan sát một giọt nước ao dưới kính hiển vi, em thấy một sinh vật đơn bào di chuyển bằng cách liên tục thay đổi hình dạng cơ thể, tạo ra những phần lồi ra để "chảy" về phía trước, không có roi hay lông bơi nào cả. Đây là loài nào trong bốn đại diện đã học?
2
Sinh vật không có roi, không có lông bơi, di chuyển bằng cách thay đổi hình dạng cơ thể và tạo phần lồi tạm thời.
3
Trùng roi có roi rõ rệt, trùng giày có lông bơi phủ khắp cơ thể — cả hai đều không khớp. Đặc điểm "thay đổi hình dạng, tạo phần lồi tạm thời để di chuyển" chính là chân giả, đặc trưng riêng của trùng biến hình.
4
Tảo đơn bào hầu như không di chuyển chủ động, càng không khớp với mô tả "liên tục thay đổi hình dạng".
5
Vậy sinh vật quan sát được là trùng biến hình, nhận biết qua cách di chuyển đặc trưng bằng chân giả.

Ví dụ

Phân loại ba nguyên sinh vật theo cách di chuyển và lấy thức ăn (dạng đề kiểm tra)

1
Cho ba nguyên sinh vật: (1) một loài có lục lạp, di chuyển bằng roi, có thể tự quang hợp khi đủ sáng; (2) một loài không có cơ quan di chuyển rõ rệt, trôi nổi trong nước, tự quang hợp; (3) một loài di chuyển bằng nhiều lông bơi phủ khắp cơ thể, ăn vi khuẩn và mảnh vụn hữu cơ. Hãy gọi tên và phân loại từng loài theo cách di chuyển và cách lấy thức ăn.
2
Có roi, có lục lạp, tự dưỡng khi đủ sáng — đúng đặc điểm của trùng roi, di chuyển bằng roi, dinh dưỡng linh hoạt (tự dưỡng khi có ánh sáng).
3
Không có cơ quan di chuyển rõ rệt, trôi nổi, tự quang hợp — đúng đặc điểm của tảo đơn bào, không di chuyển chủ động, dinh dưỡng tự dưỡng.
4
Di chuyển bằng nhiều lông bơi khắp cơ thể, ăn vi khuẩn và mảnh vụn — đúng đặc điểm của trùng giày, di chuyển bằng lông bơi, dinh dưỡng dị dưỡng.
5
Ba loài này khác nhau ở cả cách di chuyển (roi, không di chuyển, lông bơi) lẫn cách lấy thức ăn (linh hoạt, tự dưỡng, dị dưỡng) — không loài nào trùng cả hai đặc điểm với loài khác, khớp với ba đại diện phân biệt đã học. (1)
6
Vậy: (1) là trùng roi — di chuyển bằng roi, tự dưỡng khi đủ sáng; (2) là tảo đơn bào — không di chuyển chủ động, tự dưỡng; (3) là trùng giày — di chuyển bằng lông bơi, dị dưỡng.

Sai lầm thường gặp

Một nhầm lẫn thường gặp là nghĩ tất cả nguyên sinh vật đều "giống động vật tí hon", tức là đều dị dưỡng, ăn sinh vật khác. Thực ra tảo đơn bào và phần lớn trùng roi tự dưỡng như thực vật nhờ có lục lạp — chỉ trùng giày và trùng biến hình mới thực sự dị dưỡng như động vật. Một nhầm lẫn khác là nhầm chân giả của trùng biến hình với roi — chân giả là phần cơ thể lồi ra tạm thời và biến mất, còn roi là một sợi cố định, luôn giữ hình dạng của một sợi dài.

Luyện tập có hướng dẫn

Luyện tập độc lập

Kiểm tra nhanh

Ghi nhớ

Nguyên sinh vật là sinh vật nhân thực, phần lớn đơn bào, sống ở nơi ẩm ướt hoặc trong nước. Bốn đại diện quen thuộc khác nhau ở cách di chuyển — roi (trùng roi), lông bơi (trùng giày), chân giả (trùng biến hình), gần như không di chuyển (tảo đơn bào) — và cách lấy thức ăn — tự dưỡng (tảo, trùng roi khi đủ sáng) hay dị dưỡng (trùng giày, trùng biến hình).

Bài tiếp theo cho thấy nguyên sinh vật không chỉ có ích trong ao hồ mà một số còn gây ra hai căn bệnh nguy hiểm ở người — sốt rét và kiết lị.