Что значит свободноживущие простейшие
ОБЗОР СВОБОДНОЖИВУЩИХ ОДНОКЛЕТОЧНЫХ
Подцарство Одноклеточные
В подцарстве Одноклеточные выделяют пять типов животных: Тип Саркомастигофоры, Тип Споровики, Тип Микроспоридии, Тип Книдоспоридии, Тип Инфузории. Свободноживущие виды встречаются среди представителей типов Саркомастигофоры и Инфузории.
Питание. Амеба охватывает пищевые частицы (бактерии, водоросли) ложноножками и втягивает их внутрь тела. Вокруг бактерий образуются пищеварительные вакуоли. В них благодаря ферментам происходит переваривание пищи. Вакуоли с не переваренными остатками подходят к поверхности тела, и эти остатки выбрасываются наружу.
Выделение. Жидкие продукты жизнедеятельности выделяются через сократительную, или иначе пульсирующую вакуоль. Вода из окружающей среды постоянно поступает в тело Амебы осмотически через наружную мембрану. Концентрация веществ в теле Амебы выше, чем в пресной воде. Это создает разность осмотического давления внутри и вне тела простейшего. Сократительная вакуоль периодически удаляет избыток воды из тела Амебы. Промежуток между двумя пульсациями равен 1-5 мин. Сократительная вакуоль выполняет также функцию дыхания.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Дыхание. Амеба дышит растворенным в воде кислородом всей поверхностью тела. Насыщенная диоксидом углерода вода удаляется из организма через сократительную вакуоль.
Значение в природе.Амеба обыкновенная является элементом разнообразия жизни на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Амеба питается бактериями и детритом, ею питаются мальки рыб, гидры, какие-то черви, мелкие ракообразные.
Вопросы для самоконтроля
Назовите систематическое положение Амебы обыкновенной.
Где живет Амеба обыкновенная?
Какое строение имеет Амеба обыкновенная?
Чем покрыто тело Амебы обыкновенной?
С помощью чего передвигается Амеба обыкновенная?
Как питается Амеба обыкновенная?
Как происходит выделение продуктов жизнедеятельности у амебы?
Как размножается Амеба обыкновенная?
Каково значение Амебы обыкновенной в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Амеба обыкновенная.
Рис. Питание и движение Амебы обыкновенной.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Размножение Амебы обыкновенной.
Рис. Циста Амебы обыкновенной (сильно увеличено).
Обзор свободноживущих одноклеточных
Эвглена зеленая – вид Euglena viridis (тип Саркомастигофоры, класс Жгутиковые, подкласс Растительные жгутиковые) обитает в пресных водах, канавах, болотах (в стоячей воде). Это очень своеобразный организм, находящийся на грани между растительным и животным мирами.
Питание. Эвглена зеленая соединяет в себе черты растительных и животных организмов. В цитоплазме находится большое количество хроматофоров, содержащих хлорофилл. Благодаря присутствию хлорофилла Эвглена способна к фотосинтезу, как растение. На свету из углекислого газа и воды с помощью хлорофилла Эвглена образует органические вещества. Это автотрофный тип питания. В темноте она питается готовыми органическими веществами, как животное. Это гетеротрофный тип питания. Таким образом, Эвглена зеленая имеет смешанный (миксотрофный) тип питания.
Двоякий способ питания Эвглены – чрезвычайно интересное явление. Оно указывает на общее происхождение растений и животных.
Выделение и дыхание. Выделительную функцию выполняет сократительная вакуоль. Она находится на переднем конце тела. Жидкие
Обзор свободноживущих одноклеточных
продукты жизнедеятельности из сократительной вакуоли выводятся в резервуар, затем во внешнюю среду. Эвглена дышит всей поверхностью тела растворенным
При не благоприятных условиях, например при высыхании водоёма, при наступлении холодов, при попадании в водоем каких-либо моющих или загрязняющих веществ эвглены, подобно Амёбам, образуют цисты. В таком виде они могут разноситься с пылью.
Значение в природе.Эвглена зеленая является элементом разнообразия жизни на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Эвглена зеленая как водоросль продуцирует органическое вещество, ею питаются рыбы, гидры, какие-то мелкие черви, мелкие ракообразные. Вместе с Сине-зелеными Эвглена зеленая участвует в явлении «цветения» воды.
Вопросы для самоконтроля
Назовите систематическое положение Эвглены зеленой.
Где обитает Эвглена зеленая?
Какое строение имеет Эвглена зеленая?
Чем покрыто тело Эвглены зеленой?
С помощью чего передвигается Эвглена зеленая?
Как питается Эвглена зеленая?
Как происходят выделение и дыхание у Эвглены зеленой?
Как происходит размножение Эвглены зеленой?
Каково значение Эвглены зеленой в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Строение Эвглены зеленой.
Рис. Деление Эвглены зеленой.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Вольвоксы – род Volvox (тип Саркомастигофоры, класс Жгутиковые, подкласс Растительные жгутиковые) это несколько видов колониальных жгутиковых одноклеточных, которые подобно Эвглене зеленой относятся одновременно и к царству Животные, и к царству Растения (ботаники изучают их как представителей отдела Зеленые водоросли). Вольвоксы обитают в летнее время в воде прудов, озер, самые обычные представители гидробионтов.
Строение. Вольвокс это колониальное одноклеточное, по форме напоминающее полый шар. По периметру шара в один слой располагаются отдельные клетки колонии, которые соединены друг с другом цитоплазматическими мостиками. Размеры колонии у разных видов различны. Колонии вида Volvox globator достигают 2 мм в поперечнике. У Volvox aureus в состав колонии входит 500—1000 отдельных клеток, а у Volvox globator — до 20 тыс. Внутри колонии находится студенистое вещество, образующееся в результате ослизнения клеточных оболочек.
Каждая клетка имеет в основных чертах такое же строение, как и одиночные Эвглены зеленые, только у каждой клетки колонии Вольвокс по два жгутика. Не все клетки колонии одинаковы. 9/10,т.е. подавляющее большинство, это вегетативные клетки, которые обеспечивают движение, питание и вегетативный рост Вольвокса. Вегетативные клетки мелкие, грушевидной формы, у каждой есть 2 жгутика, хроматофор, ядро, стигма, сократительные вакуоли. 1/10 часть клеток колонии это генеративные клетки, которые несколько крупнее, округлые и они обеспечивают половое размножение.
Движение. Движение Вольвокса осуществляется благодаря совместному действию жгутиков всех клеток колонии. Движения не беспорядочны: Вольвокс стремится в самые освещенные и теплые участки водоема.
Питание. Питается Вольвокс также как Эвглена зеленая.
Размножение. Вольвокс может размножаться и бесполым, и половым способами. Бесполое размножение заключается в следующем. В какой-то
Обзор свободноживущих одноклеточных
благоприятный момент времени какая-то вегетативная клетка колонии «уходит» внутрь колонии. Там она начинает делиться на двое (в основе деления ядра лежит
митоз, деление осуществляется также как у Эвглены зеленой). Но клетки не расходятся, а остаются соединенными цитоплазматическими мостиками. Вновь появившиеся дочерние клетки в свою очередь тоже делятся, и так далее пока не образуется маленькая дочерняя колония, располагающаяся внутри материнской колонии. В одном материнском шаре можно увидеть сразу несколько дочерних колоний, которые растут и через некоторое время разрывают материнскую колонию и выходят наружу. Материнская колония при этом погибает.
Как правило, с наступлением не благоприятных условий начинается половое размножение Вольвокса. Из генеративных клеток возникают гаметы (в основе деления ядра генеративных клеток лежит редукционное деление – мейоз). Часть гамет преобразуется в макрогаметы (яйцевые клетки), другие же гаметы превращаются в подвижные микрогаметы (мужские половые клетки). Макро- и микрогаметы сливаются, образуется зигота (оплодотворенная яйцеклетка). Зигота после некоторого периода покоя дает начало новой колонии. Зимует Вольвокс в состоянии зиготы.
Обзор свободноживущих одноклеточных
можно получать каротин, препараты которого широко используются в медицинской практике.
Вопросы для самоконтроля.
Назовите систематическое положение Вольвокса.
Где обитают Вольвоксы?
Какое строение имеет Вольвокс?
С помощью чего передвигается Вольвокс?
Как питается Вольвокс?
Как происходят выделение и дыхание у Вольвокса?
Как происходит размножение Вольвокса?
Каково значение Вольвокса в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Колония Volvox aureus с дочерними колониями внутри материнской колонии.
Рис. Небольшой участок колонии Volvox aureus (схема).
Обзор свободноживущих одноклеточных
Между ресничками в эктоплазме находятся отверстия, ведущие в особые камеры, называемые трихоцистами, это защитные образования. При раздражении трихоцисты выстреливают наружу, превращаясь в длинные нити, парализующие жертву. После использования одних трихоцист на их месте в эктоплазме развиваются новые.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Обзор свободноживущих одноклеточных
После этого через маленькое отверстие жидкость выбрасывается наружу при сокращении резервуара. Канальцы в это время вновь наполняются. Две вакуоли работают в противофазе (сокращаются поочередно), каждая при нормальных физиологических условиях сокращается один раз в 10-15 с. За час вакуоли выбрасывают из клетки объём воды, примерно равный объёму клетки.
Дыхание.Инфузория туфелька дышит всей поверхностью клетки. Но она способна существовать также и за счёт гликолиза при низкой концентрации кислорода в воде. Продукты азотистого обмена также выводятся через поверхность клетки и частично через сократительную вакуоль.
Обзор свободноживущих одноклеточных
обновляются наследственные свойства ядер и возникают новые комбинации генетической информации, что с эволюционной точки зрения весьма прогрессивно.
При неблагоприятных условиях Инфузории, как и прочие простейшие (одноклеточные) образуют цисты.
Значение в природе.Инфузория туфелька является элементом биологического разнообразия на Земле. Она участвует в круговороте веществ в природе. Она является составной частью пищевых цепей: Инфузория питается бактериями и детритом, ею питаются мальки рыб, гидры, какие-то черви, мелкие ракообразные.
Вопросы для самоконтроля.
Назовите систематическое положение Инфузории туфельки.
Где обитает Инфузория туфелька?
Какое строение имеет Инфузория туфелька?
Чем покрыто тело Инфузории туфельки?
С помощью чего передвигается Инфузория туфелька?
Как питается Инфузория туфелька?
Как происходят выделение и дыхание у Инфузории туфельки?
Как происходит размножение Инфузории туфельки?
Каково значение Инфузории туфельки в природе?
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Строение инфузории-туфельки.
Рис. Питание Инфузории туфельки.
Обзор свободноживущих одноклеточных
Рис. Бесполое размножение Инфузории-туфельки.
Рис. Конъюгация у Инфузорий (схема).
Дата добавления: 2015-12-22 ; просмотров: 3826 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
01. ТИП ПРОСТЕЙШИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОСТЕЙШИХ.
2. Клетка покрыта оболочкой, внутри располагается цитоплазма, которая содержит постоянные и временные органоиды.
3. Имеют одно или несколько ядер.
4. Имеют различные органы передвижения: псевдоподии, жгутики, реснички и др.
5. Многие имеют минеральный скелет.
6. При неблагоприятных условиях многие образуют цисту.
РАЗМЕР: большинство простейших имеют микроскопические размеры. Наиболее мелкие (паразитические простейшие в эритроцитах крови человека и млекопитающих ― лейшмании и пироплазмы) не превышают в поперечнике 2―4 мкм. Обычные размеры от 50 до 150 мкм, но встречаются и «гиганты». Так инфузория бурсария достигает в длину 1,5 мм, а грегарина пороспора (паразит кишечника жуков) ― 1 см. У некоторых фораминифер диаметр раковин достигает 5―6 см.
ФОРМА ТЕЛА:
Весьма разнообразная, вследствие широкого распространения и жизни в разных экологических условиях.
У хороших пловцов тело удлиненное, веретеновидное, обтекаемое.
У «парящих» в толще воды ― с причудливыми выростами, увеличивающими поверхность тела (а также жировые капли и газовые пузырьки в цитоплазме)
Обитающие, на дне отличаются массивностью, у многих тело заключено в раковину
У паразитов свои особенности: у трипаносом обитающих в крови вдоль тела ундулирующая мембрана (парус), способствующий плаванию в вязкой плазме крови; Кишечные лямблии имеют тело уплощенное, с присасывательной площадкой на нижней стороне. Грегарины вообще имеют крючья для закрепления в кишечнике, тело их вытянуто и расчленено на 2―3 сегмента, напоминают миниатюрных ленточных червей.
КЛАССИФИКАЦИЯ:
Класс Саркодовые или корненожки
Тип Ресничные или инфузории
Значение простейших в природе и жизни человека.
1. Свободноживущие простейшие являются важным звеном цепей питания водных сообществ.
2. Многие свободноживущие простейшие выполняют санитарную функцию в водоемах.
4. Раковинные амебы и фораминиферы ― отложение известняка, который используют в строительстве.
5. Лучевики и радиолярии участвовали в образовании отложений кремнезема, который используют для шлифовки и полировки металла, изготовления наждачной бумаги.
6. Некоторые инфузории обитают в кишечнике других животных, например, жвачных, где способствуют перевариванию клетчатки.
7. Возбудители заболеваний человека и животных: лямблии, дизентерийные амебы, малярийный плазмодий, трипаносома и другие.
Родственные взаимоотношения простейших.
Наличие сходства указывает на общее происхождение. Наиболее древними считают жгутиковых, так как имеют черты сходства с растениями.
Древние жгутиковые жили на Земле 1,5 млрд. лет назад, имели и жгутики и ложноножки.
Класс Саркодовые или Корненожки (11 тыс. видов).
Обыкновенная амеба.
Особенности строения и жизнедеятельность амебы обыкновенной.
Многообразие и значение простейших
Общая характеристика простейших, их многообразие и значение в жизни человека
Простейшие — древнейшая группа живых организмов. Когда возникли первые простейшие, неизвестно. В западной литературе простейших не рассматривают в качестве животных и относят к царству протистов. А согласно новейшим системам среди простейших выделяют несколько царств.
Особенности простейших
• состоят из одной клетки, осуществляющей все функции жизнедеятельности;
• обладают всеми особенностями эукариотической клетки;
• свободноживущие простейшие имеют дополнительные органоиды, позволяющие им вести самостоятельный образ жизни;
• у внутриклеточных паразитических простейших отсутствуют Пищеварительные вакуоли и органеллы движения; у них сложный жизненный цикл, иногда со сменой хозяина; они обладают высокой плодовитостью;
• иногда простейшие образуют синцитий — многоядерные клетки.
Особенности жизнедеятельности простейших
• обитают в воде, влажной почве, в других организмах;
• питание гетеротрофное или миксотрофное. Способы питания: фагоцитоз, пиноцитоз, диффузия, осмос;
• выделение продуктов обмена через сократительные вакуоли, а также путем диффузии;
• дыхание у свободноживущих аэробное, у паразитических форм — анаэробное (брожение);
• раздражимость проявляется в положительных и отрицательных таксисах;
• размножение бесполое — путем митотического деления или шизогонии; половое — путем копуляции или коньюга-ции;
• неблагоприятные условия переживают в виде цисты.
Роль простейших в природе и жизни человека
• являются непременными участниками круговорота веществ и энергии в экосистемах, выступая в роли микрокон-сументов и редуцентов;
• образуют геологические залежи известняка, мела;
• служат объектами научного исследования;
• многие — паразиты человека и животных, а также возбудители заболеваний.
Тип Саркомастигофоры. Класс Саркодовые
Свободноживущий представитель — амеба обыкновенная. Клетка типичного эукариотического строения размером 0,2—0,7 мм. Живет амеба в пресноводных, илистых водоемах.
Цитоплазма образует выросты — псевдоподии, или ложноножки, служащие для передвижения и фагоцитоза. У амебы есть пищеварительные и сократительные вакуоли. Она выполняет все функции самостоятельного организма.
К патогенным простейшим этого типа относится дизентерийная амеба, паразитирующая в кишечнике человека и вызывающая амебную дизентерию.
Класс Жгутиковые
Эти простейшие имеют постоянную форму тела благодаря наличию оболочки — пелликулы. Органеллами движения у них являются один или несколько жгутиков. Свободноживу-щие жгутиковые обитают в воде и влажной почве. Среди них есть как фотосинтезирующие, так и нефотосинтезирующие организмы.
Паразитические простейшие обитают в других организмах, их представитель — эвглена зеленая, имеющая веретенообразную форму и размер тела — около 0,05 мм. Она передвигается с помощью жгутика — цитоплазматического выроста, состоящего из тонких фибрилл.
На переднем конце, у основания жгутика, расположена стигма — светочувствительный глазок. В цитоплазме помимо всех, характерных для животных клеток, органелл, находятся хроматофоры, содержащие хлорофилл. На свету эвглена способна к фотосинтезу.
Поэтому ее относят к промежуточным (между растениями и животными) эволюционным формам. Размножается эвглена бесполым путем, делением клетки надвое по продольной оси. Половое размножение осуществляется путем копуляции (слияния клеток).
Представитель колониальных форм жгутиковых — вольвокс. К паразитическим жгутиковым относятся лямблии — паразиты тонкой кишки и желчевыводящих протоков у человека, а также трипаносомы — возбудители опаснейшей сонной болезни.
Тип Споровики. Отряд Кровяные споровики
В эту группу относят паразитических простейших, представителем которых является малярийный плазмодий. Его жизненный цикл протекает со сменой хозяев (комар — человек), которые, заражая друг друга, способствуют распространению паразита.
Стадии заболевания малярией
• заражение человека при укусе самкой малярийного комара из рода Anopheles — переносчиком возбудителей;
• проникновение возбудителя в кровь человека (стадия спорозоита);
• скрытый период заболевания, сопровождающийся шизогонией (размножением паразита в клетках печени);
Рис. 30. Вверху — муха цеце, внизу — больной сонной болезнью на последних стадиях заболевания
Рис. 31. Цикл развития малярийного плазмодия рода Plasmodium (ориг. схема Е.М. Хейсина): 1 — спорозоиты; 2—4 — шизогония в печени (2 — спорозоит, внедряющийся в печеночную клетку; 3 — растущий шизонт с многочисленными ядрами; 4 — шизонт, распадающийся на мерозоиты); 5—10 — эритроцитарная шизогония (5 — молодой шизонт в форме кольца; 6 — растущий шизонт с псевдоподиями; 7—8 — деление ядер внутри развивающегося шизонта; 9—10 — распад шизонта на мерозоиты и выход их из эритроцита, кроме мерозоитов, видны зерна пигмента); 11 — молодой макрогамонт; 11а — молодой микрогамонт; 12 — зрелый макрогамонт; 12а — зрелый микрогамонт; 13 — макрогамета; 14 — микрогамонт; 15 — образование микрогамет; 16 — копуляция; 17 — зигота; 18 — подвижная зигота; 19 — проникновение оокинеты сквозь стенку кишечника комара; 20 — превращение оокинеты в ооцисту на наружной стенке кишечника комара; 21,22 — растущая ооциста с делящимися ядрами; 23 — зрелая ооциста со спорозоитами и остаточным телом; 24 — спорозоиты, покидающие ооцисту; 25 — спорозоиты в слюнной железе комара
• паразит превращается в шизонтов, которые, в свою очередь, после размножения превращаются в мерозоиты, которые живут и размножаются в эритроцитах крови;
• эритроцитарный период связан с цикличностью процессов: размножением мерозоитов в эритроцитах, массовой гибелью эритроцитов, выходом в кровь новых мерозоитов и токсичных продуктов их обмена, вызывающих лихорадку, заражением новых эритроцитов;
Для дальнейшего развития они должны попасть в желудок малярийного комара, укусившего больного малярией человека. В желудке комара происходит созревание мужских и женских гамет и последующая их копуляция.
Образуется подвижная зигота. После многократного деления зиготы образуются спорозоиты, заключенные в оболочку. Затем оболочка разрушается, спороцисты переходят в полость тела, а позже — в слюнные железы комара.
Тип Инфузории. Класс Ресничные инфузории
Инфузория-туфелька — представитель класса, имеет размер 0,1—0,3 мм. (Инфузорий известно около 6 тыс. видов.)
Отличительные особенности этих животных:
• пелликула покрыта ресничками, служащими для передвижения;
• в эктоплазме оболочки находятся трихоцисты — органы защиты инфузории;
• в клетке два ядра — вегетативное, полиплоидное (макронуклеус) и генеративное, диплоидное (микронуклеус);
• ротовое углубление на теле образует ротовую воронку (перистом), переходящую в клеточный рот (цитостом), ведущий в глотку, где формируются пищеварительные вакуоли, переваривающие пищу;
• непереваренные остатки удаляются через порошицу;
• две сократительные вакуоли расположены в противоположных концах тела, через них выводится избыток воды и продукты обмена веществ.
Размножение инфузории происходит бесполым путем, продольным делением клетки. Интересен у инфузорий и половой процесс: между двумя особями образуется цитоплазматический мостик, макронуклеусы разрушаются, а микронуклеусы делятся мейозом с образованием четырех гаплоидных ядер, три из которых погибают, а четвертое делится пополам, но уже митозом, образуя два ядра: одно — стационарное, другое — мигрирующее.
Затем между инфузориями происходит обмен мигрирующими ядрами. Потом стационарное и мигрировавшее ядра сливаются, особи расходятся, и в них снова образуются микро- и макронуклеусы.
Следует заметить, что половой процесс у инфузорий не приводит к увеличению числа особей.
К паразитическим инфузориям относится паразит толстого кишечника человека — инфузория-балантидий.
Значение простейших в природе и жизни человека
Разнообразие Простейших очень велико. Число известных и хорошо изученных видов в настоящее время превышает 100 ООО.
В процессе эволюции Простейшие приспособились к обитанию в самых разных условиях и встречаются практически повсеместно.
Значительная часть видов — это свободно-живущие организмы, широко заселившие морские, солоно-ватоводные и пресные водоемы.
Лучевики и Фораминиферы, участвуют в формировании морских осадочных пород, в частности, меловых отложений.
Не всегда роль Простейших в природе бывает позитивной: протисты, главным образом «цветные» (аутотрофные) жгутиконосцы, могут размножаться в огромных количествах, вызывая «цветение» воды.
Это приводит к нарушению сложившихся отношений в биоценозах и имеет серьезные последствия для других обитателей водоемов и хозяйственной деятельности человека.
Среди Простейших имеется и значительное количество паразитов.
В большинстве своем они используют в качестве хозяев животных и растения. Многие паразитические простейшие вызывают опасные и тяжелые заболевания человека и домашних животных: амебную дизентерию, малярию и т. д.
По особенностям своего строения Простейшие подразделяются на несколько групп: амебоидные организмы, или корненожки, жгутиконосцы, инфузории и т.д.
Некоторые исследователи рассматривают эти и ряд других групп про-тистов как отдельные типы, подобные типам многоклеточных животных.Корненожки характеризуются отсутствием постоянной формы тела и способностью образовывать на своей поверхности меняющие размеры и конфигурацию выросты — псевдоподии.
Некоторые Корненожки обладают скелетом. Тело обитающих в море Формаминифер заключено в органическую или известковую раковину (наружный скелет). Псевдоподии выходят наружу через очень узкие отверстия в этой раковине.
Морские корненожки — Лучевики обладают внутренним скелетом, имеющим вид минеральных иголочек, которые поддерживают цитоплазму простейшего. Размножаются Корненожки преимущественно путем деления клетки надвое.
Жгутиконосцы — самая многочисленная группа простейших, в состав которой входят как автотрофные, так и гетеротрофные организмы. Характерной особенностью жгутиконосцев является наличие специального органоида движения — жгутика. У разных видов количество жгутиков варьирует: он может быть один, но их может быть и много десятков.
Жгутиконосцы в отличие от Корненожек обладают более или менее постоянной формой тела. Размножаются жгутиконосцы преимущественно делением.
Инфузории — широко распространенная группа простейших, хотя и насчитывающая немногим более 10 ООО видов.
Форма тела инфузорий очень разнообразна, однако для каждого вида характеризуется большим постоянством. Вся поверхность тела инфузорий несет многочисленные реснички, которые по своему тонкому строению представляют собой сильно укороченные жгутики.
Вторая особенность инфузорий — это сложное строение их ядерного аппарата. Даже в самом простом случае инфузории обладают минимум двумя ядрами — большим вегетативным ядром и маленьким генеративным. Ядра эти отличаются не только своими размерами, но и своими функциями (см. ниже).
Размножаются инфузории бесполым способом — клетка делится в поперечном направлении, но есть у них и половой процесс.
Многообразие простейших: среды обитания и особенности строения
Разнообразие Простейших очень велико. Число известных и хорошо изученных видов в настоящее время превышает 100000.
Большинство простейших – одноклеточные или колониальные организмы.
Их средние размеры измеряются несколькими десятками микрометров (1 мкм равен 0,001 мм). Самые мелкие простейшие – внутриклеточные паразиты достигают всего 2 – 4 мкм, а длина самых крупных видов, например некоторых грегарин, может достигать 1000 мкм.
Ископаемые раковинные корненожки, например, нуммулиты, в диаметре достигали 5–6 см и более.
Форма тела простейших чрезвычайно разнообразна. Среди них имеются виды с непостоянной формой тела, как амёбы.
Разнообразны типы симметрии у простейших. Широко распространены формы с радиальной симметрией: радиолярии, солнечники. Это в основном плавающие планктонные простейшие. Двусторонняя симметрия наблюдается у некоторых жгутиковых, фораминифер, радиолярий. Поступательно-вращательная симметрия характерна для фораминифер со спиральнозакрученной раковиной.
У некоторых видов наблюдается метамерия – повторяемость структур по продольной оси.
Разнообразны жизненные формы простейших. Наиболее широко распространенными формами являются: амебоидные, которые ведут ползающий образ жизни на различных субстратах в воде или в жидкой среде в теле хозяина; раковинные – малоподвижные бентосные формы; активно плавающие жгутиконосцы и ресничные; парящие в составе планктона радиальные, или лучистые, формы; сидячие – стебельчатые; узкотелые или плоскотелые скважники субстратов, а также округлые неподвижные, покоящиеся формы (цисты, споры).
Класс Саркодовые (корненожки)
Представители этого класса – самые примитивные из простейших. Основная характерная черта саркодовых – способность образовывать ложноножки (псевдоподии), которые служат для захвата пищи и передвижения. В связи с этим саркодовые не имеют постоянной формы тела, их наружный покров – тонкая плазматическая мембрана.
Известно более 10 000 саркодовых.
Обитают они в морях, пресноводных водоемах и в почве (около 80 %). Ряд видов перешел к паразитическому и комменсальному образу жизни. Медицинское значение имеют представители отряда амеб (Amoebina).
Типичный представитель класса – пресноводная амеба (Amoeba proteus) обитает в пресных водоемах, лужах, небольших прудах.
Передвигается амеба с помощью псевдоподий, которые образуются при переходе части цитоплазмы из состояния геля в золь. Питание осуществляется при заглатывании амебой водорослей или частиц органических веществ, переваривание которых происходит в пищеварительных вакуолях. Размножается амеба только бесполым путем.
Сначала делению подвергается ядро (митоз), а затем делится цитоплазма. Тело пронизано порами, через которые выпячиваются псевдоподии.
Паразитические амебы
Обитают в организме человека в основном в пищеварительной системе. Некоторые саркодовые, живущие свободно в почве или загрязненной воде, при попадании в организм человека могут вызывать серьезные отравления, иногда заканчивающиеся смертью.
К обитанию в кишечнике человека приспособилось несколько видов амеб.
Дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica) – возбудитель амебной дизентерии (амебиаза).
Это заболевание распространено повсеместно в странах с жарким климатом. Внедряясь в стенку кишечника, амебы вызывают образование кровоточащих язв. Из симптомов характерен частый жидкий стул с примесью крови. Заболевание может закончиться смертью.
Следует помнить, что возможно бессимптомное носительство цист амебы. Такая форма болезни также подлежит обязательному лечению, поскольку носители опасны для окружающих.
Кишечная амеба (Entamoeba coli) – непатогенная форма, нормальный симбионт толстого кишечника человека.
Морфологически сходна с дизентерийной амебой, но не оказывает столь пагубного действия. Является типичным комменсалом. Это трофо-зоиты размером 20–40 мкм, двигаются медленно. Питается эта амеба бактериями, грибами, а при наличии кишечного кровотечения у человека – и эритроцитами. В отличие от дизентерийной амебы, не выделяет протеолитических ферментов и в стенку кишечника не проникает. Также способна к образованию цист, но она содержит больше ядер (8 ядер), в отличие от цисты дизентерийной амебы (4 ядра).
Ротовая амеба (Entamoeba gingivalis) – первая амеба, найденная у человека.
Обитает в кариозных зубах, зубном налете, на деснах и в криптах небных миндалин более чем у 25 % здоровых людей.
При заболеваниях полости рта встречается чаще. Питается бактериями и лейкоцитами. При десневом кровотечении может захватывать и эритроциты. Цист не образует. Патогенное действие неясно.
Патогенные амебы
Дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica) – представитель класса саркодовые. Обитает в кишечнике человека, является возбудителем кишечного амебиаза. Заболевание распространено повсеместно, но чаще встречается в странах с жарким и влажным климатом.
Жизненный цикл амебы включает в себя несколько стадий, отличных по морфологии и физиологии.
В кишечнике человека эта амеба обитает в следующих формах: малой вегетативной, крупной вегетативной, тканевой и цисты.
Мелкая вегетативная форма (forma minuta) обитает в содержимом кишечника. Размеры – 8—20 мкм. Питается бактериями и грибками (элементами микрофлоры кишечника). Это основная форма существования E. histolytica, которая не приносит существенного вреда здоровью.
Крупная вегетативная форма (патогенная, forma magna — прим. biofile.ru) также обитает в содержимом кишечника и гнойном отделяемом язв стенки кишки.
Размеры – до 45 мкм. Эта форма приобрела способность выделять протеолитические ферменты, растворяющие стенку кишки и вызывающие образование кровоточащих язв.
За счет этого амеба способна проникать довольно глубоко в ткани.
Крупная форма имеет четкое разделение цитоплазмы на прозрачную и плотную эктоплазму (наружный слой) и зернистую эндоплазму (внутренний слой).
В ней обнаруживают ядро и заглоченные эритроциты, которыми и питается амеба. Крупная форма способна к образованию ложноножек, с помощью которых она энергично передвигается вглубь тканей по мере их разрушения. Крупная форма может также проникать в кровеносные сосуды и с током крови разноситься по органам и системам (печени, легким, головному мозгу), где также вызывает изъязвление и образование абсцессов.
В глубине пораженных тканей располагается тканевая форма. Она несколько мельче крупной вегетативной и не имеет эритроцитов в цитоплазме.
Амебы способны образовывать округлые цисты.
Их характерная особенность – наличие 4 ядер (в отличие от кишечной амебы, цисты которой содержат 8 ядер). Размеры цист – 8—16 мкм. Цисты обнаруживаются в фекалиях больных людей, а также паразитоносителей, заболевание у которых протекает бессимптомно.
Жизненный цикл паразита.
Человек поражается амебиазом, заглатывая цисты с зараженной водой или пищевыми продуктами. В просвете толстой кишки (где и обитает паразит) происходит 4 последовательных деления, в результате которых образуется 8 клеток, дающих начало мелким вегетативным формам. Если условия существования не благоприятствуют образованию крупных форм, амебы инцистируются и выводятся наружу с калом.
При благоприятных условиях мелкие вегетативные формы переходят в крупные, которые и вызывают образование язв.
Погружаясь в глубь тканей, они переходят в тканевые формы, которые в особо тяжелых случаях проникают в кровоток и разносятся по организму.
Диагностика заболевания. Обнаружение в фекалиях больного человека трофозоитов с заглоченными эритроцитами возможно только в течение 20–30 мин после выделения фекалий.
Цисты встречаются при хроническом течении болезни и паразитоносительстве. Необходимо учитывать, что в остром периоде в кале могут обнаруживаться и цисты, и трофозоиты.
Класс Жгутиконосцы
Класс Жгутиконосцы (Flagellata) насчитывает около 6000–8000 представителей.
Это наиболее древняя группа простейших. Отличаются от саркодовых постоянной формой тела. Обитают в морских и пресных водах. Паразитические жгутиковые обитают в различных органах человека.
Характерная особенность всех представителей – наличие одного или более жгутиков, которые служат для передвижения. Расположены они преимущественно на переднем конце клетки и представляют собой нитевидные выросты эктоплазмы.
Внутри каждого жгутика проходят микрофибриллы, построенные из сократительных белков. Прикрепляется жгутик к базальному тельцу, расположенному в эктоплазме.
Основание жгутика всегда связано с кинетосомой, выполняющей энергетическую функцию.
Тело жгутикового простейшего, помимо цитоплазматической мембраны, покрыто снаружи пелликулой – специальной периферической пленкой (производной эктоплазмы).
Она и обеспечивает постоянство формы клетки.
Иногда между жгутиком и пелликулой проходит волнообразная цитоплазматическая перепонка – ундулирующая мембрана (специфическая органелла передвижения). Движения жгутика приводят мембрану в волнообразные колебания, которые передаются всей клетке.
Ряд жгутиковых имеет опорную органеллу – аксостиль, который в виде плотного тяжа проходит через всю клетку.
Жгутиковые – гетеротрофы (питаются готовыми веществами).
Некоторые способны также к автотрофному питанию и являются миксотрофами (например, эвглена). Для многих свободноживущих представителей характерно заглатывание комочков пищи (голозойное питание — прим. biofile.ru), которое происходит при помощи сокращений жгутика. У основания жгутика расположен клеточный рот (цис-тостома), за которым следует глотка. На ее внутреннем конце формируются пищеварительные вакуоли.
Размножение обычно бесполое, происходящее поперечным делением.
Встречается и половой процесс в виде копуляции.
Типичным представителем свободноживущих жгутиковых является эвглена зеленая (Euglena viridis). Обитает в загрязненных прудах и лужах. Характерная особенность – наличие специального световоспринимающего органа (стигмы).
Длина эвглены около 0,5 мм, форма тела овальная, задний конец заострен. Жгутик один, расположенный на переднем конце. Движение с помощью жгутика напоминает ввинчивание.
Ядро находится ближе к заднему концу. Эвглена имеет признаки как растения, так и животного. На свету питание автотрофное за счет хлорофилла, в темноте – гетеротрофное. Такой смешанный тип питания называется миксотрофным.
Эвглена запасает углеводы в виде парамила, близкого по строению к крахмалу. Дыхание эвглены такое же, как у амебы. Пигмент красного светочувствительного глазка (стигмы) – астаксантин – в растительном царстве не встречается.
Особый интерес представляют колониальные жгутиковые – пандорина, эудорина и вольвокс. На их примере можно проследить историческое развитие полового процесса.
Класс Инфузории
Известно более 7000 видов инфузорий.
Все они, как и инфузория-туфелька, во взрослом или молодом состоянии имеют многочисленные реснички, расположенные на поверхности тепа, а также обладают своеобразным ядерным аппаратом — большим и малым ядрами.
Большинство видов инфузорий обитает в пресной или соленой воде, питается бактериями, одноклеточными животными и мелкими водорослями.
Некоторые инфузории живут в желудке жвачных млекопитающих, не причиняя вреда. Наоборот, они помогают им, способствуя перевариванию трудноусваиваемой пищи — клетчатки. Так, в желудке одной коровы общая масса инфузорий достигает 3 кг.
Балантидий. Фото: Yasser
Балантидий (Balantidium coli)
Балантидий является возбудителем балантидиаза.
Заболевание это распространено повсеместно.
Обитает в толстом кишечнике человека. Эта инфузория относится к числу наиболее крупных простейших: ее величина — 30—200, 20—70 мкм. Форма тела овальная. Имеет многие черты строения, характерные для свободноживущих инфузорий.
Все тело балантидия покрыто многочисленными короткими ресничками, длина которых вокруг клеточного рта (цитостома) несколько больше, чем на других участках тела. Помимо цитостома, имеются цитофарингс и порошица. Имеется пелликула, под которой находится слой прозрачной эктоплазмы. Глубже расположена эндоплазма с органеллами и двумя ядрами — макронуклеусом и микронуклеусом.
Большое ядро обычно имеет бобовидную или гантелеобразную форму, рядом расположено маленькое ядро.
На переднем и заднем концах тела находится по одной пульсирующей вакуоли, которые участвуют в регуляции осмотического равновесия в клетке. Кроме того, вакуоли выделяют продукты диссимиляции (обмена веществ).
Балантидий образует цисты овальной или шарообразной формы, до 50—60 мкм в диаметре. Циста покрыта двуслойной оболочкой и не имеет ресничек.
В ней обычно не видно микронуклеуса, но отчетливо видна сократительная вакуоль.
Размножается балантидий, как и другие инфузории, поперечным делением. Иногда бывает половой процесс в виде конъюгации.
Саркодовые
Саркодовые – большая группа простейших (тысячи видов), объединяющая одноклеточных гетеротрофных протистов, у которых отсутствуют жгутики. Все саркодовые – достаточно примитивные организмы со слабой дифференциацией цитоплазмы и наружной мембраны.
Классификация саркодовых, как и всех остальных протистов, недостаточно ясна.
Основные группы саркодовых (иногда выделяемые в типы): корненожки, актиноподы, фораминиферы, радиолярии, солнечники.
Корненожки (Rhyzopoda) отличаются наличием ложноножек – выростов цитоплазмы, образующихся в разных частях клетки, благодаря которым они движутся и захватывают пищу. Типичным представителем корненожек является амёба-протей.
Амёба – это всеядное животное диаметром до 0,1 мм, обитающее в мелких прудах и проточных ручьях.
Её пищу составляют микроскопические водоросли, инфузории, жгутиконосцы. Цитоплазма отделена от внешней среды тончайшей мембраной и дифференцирована на два слоя: прозрачный наружный (эктоплазма или плазмагель) и зернистый внутренний (эндоплазма или плазмазоль). В эндоплазме помимо ядра и органоидов имеются капельки жира, обеспечивающие плавучесть. Частица пищи обхватывается ложноножками и обволакивается цитоплазмой; вокруг неё образуется пузырёк пищеварительной вакуоли с ферментами.
Питательные вещества всасываются внутрь цитоплазмы, остальное выбрасывается прочь. Время от времени в амёбе появляются сократительные вакуоли, в которых накапливается просачивающаяся снаружи вода.
 |
| Внутреннее строение амёбы |
У амёбы нет специализированных чувствительных структур, однако она реагирует на пищу, избегает яркого света и механических раздражителей, а также некоторых химических веществ.
Чтобы переместиться вперёд, амёба вытягивает в нужном направлении ложноножку, а затем «перетекает» в неё. Скорость её движения – 10–15 мм в час. Размножение амёбы происходит путём деления надвое; процесс деления занимает не более получаса.
Некоторые виды амёб (например, дизентерийная амёба) размножаются также путём образования цист.
Внутри цисты происходят митотические деления, после чего из неё появляются 4, 8 или больше молодых амёб. В некоторых тропических странах дизернтерийной амёбой заражено более половины всего населения.
 |
| Амёбы. Слева направо: амёба-протей, дизентерийная амёба, эвглифа, арцелла, панцирная амёба диффлюгия |
Цитоплазма фораминифер заключена в известковую (с вкраплениями песка и других частиц), однокамерную или многокамерную, иногда ветвящуюся раковину.
Это морские, как правило, донные организмы. Среди фораминифер чаще всего попадаются экземпляры размерами от 0,1 мм до 1 мм, хотя встречаются и настоящие гиганты – до 20 см. Внутренняя полость раковины сообщается с окружающей средой через многочисленные поры, а также через отверстие в раковине – устье.
У фораминифер наблюдается последовательная смена полового и бесполого поколений. При этом на разных этапах жизненного цикла ядро дважды многократно делится.
Образовавшиеся в результате клетки в дальнейшем сливаются, давая начало организмам нового поколения. Однако, в отличие от большинства других животных, подвижные мелкие двужгутиковые гаметы образуются у фораминифер в результате простого митотического деления.
Мейоз наблюдается при образовании крупных, лишённых жгутиков агамет.
Первые фораминиферы появились ещё в докембрии; в карбоне они достигли расцвета.
Раковины фораминифер образовали значительные массы известняка; в каждом кубическом сантиметре породы их до 20 000.
 |
| Раковины фораминифер |
 |
| Раковины глобигерин – источник голубого ила |
Другая группа саркодовых – радиолярии, или лучевики (Radiolaria).
Это морские (преимущественно тепловодные) планктонные животные размеров от 40 мкм до 1 мм. У радиолярий есть подобие внутреннего скелета, который образован плотным слоем цитоплазмы и пронизан многочисленными порами.
Находящаяся снаружи от скелета эктоплазма богата жировыми капельками, что помогает лучевику парить в воде. Нитевидные ложноножки служат дополнительным приспособлением для парения и помогают захватывать пищу. Минеральный скелет, состоящий из кремнезёма или сульфата стронция (у акантарий), принимает форму правильных геометрических фигур (шаров, многогранников, колец), состоящих из отдельных игл.
Лёгкие и прочные, они несут защитную функцию, а также значительно увеличивают площадь поверхности, что также является приспособлением к планктонному образу жизни. Размножаются радиолярии делением; лишь у некоторых видов наблюдается половой процесс (копуляция двужгутиковых гамет).
Скелеты радиолярий образуют ил, переходящий со временем в осадочную породу – радиолярит.
 |
| Наружные скелеты радиолярий Lithoptera muelleri, Spongosphaera streptacantha |
 |
| Актиносфериум – один из представителей группы актинопод |
 |
| Эти радиолярии симбиотируют с фотосинтезирующими водорослями, придающими этим саркодовым характерную окраску |
Кремнезёмный наружный скелет имеют и большинство представителей другой, большей частью пресноводной, группы саркодовых – солнечников (Heliozoa).
У всех солнечников из шаровидного тела подобна лучам солнца расходятся плотные прямые нитевидные ложноножки; в цитоплазме расположено одно или несколько ядер (до 500). В эндоплазме часто симбиотируют водоросли.
Солнечники питаются водорослями и простейшими; чтобы захватить более крупную добычу (коловраток, ресничных).