Простейшие (протисты; Protista) – группа различных по строению и образу жизни ядерных организмов (эукариот), общим признаком которых является отсутствие тканевой дифференциации. Среди простейших встречаются как одноклеточные организмы (инфузории, амёбы, хламидомонады), так и многоклеточные организмы (бурые, красные и другие водоросли).

Термин «протисты» впервые был введён Геккелем в 1866 году; учёный поместил в это царство бактерий, грибы, одноклеточных животных и водоросли. По мере изучения строения клетки выяснилось, что бактерии не содержат в своих клетках ядра; таким образом, все бактерии и сине-зелёные водоросли образовали отдельное надцарство прокариотов. Кроме того, грибы, обладающие более сложной организацией, чем остальные протисты, и отличающиеся своим сапрофитным способом питания, были выделены в отдельное царство.

Многие специалисты по-прежнему относят водоросли к низшим растениям, а гетеротрофных протистов включают в подцарство одноклеточных царства животных.


Если сравнивать протистов с многоклеточными животными и растениями, то станет понятно, что протисты гораздо примитивнее. Однако, если сравнить отдельную клетку многоклеточного животного с клеткой простейшего, то картина получится как раз обратная: одна-единственная клетка протист выполняет все необходимые функции, связанные с движением, питанием, размножением, в то время как клетки высших животных и растений, дифференцируясь, становятся проще, хотя и гораздо эффективнее в своей специфической функции.

Вопрос о классификации простейших является одним из самых сложных вопросов в современной систематике. Все способы разделения протистов на таксономические группы имеют больше недостатков, чем достоинств. Одним из этих способов является классификация по способу питания: в одно подцарство относят всех автотрофных протистов (водоросли), в другое – всех гетеротрофных (бывших «одноклеточных животных»). Протисты из первой группы имеют, как правило, хлорофилл в клетках и жёсткую клеточную стенку из целлюлозы. Клетки гетеротрофов обычно окружены только плазматической мембраной; иногда они «сооружают» вокруг себя оболочку из соединений кальция и других веществ.

Источник: jbio.ru

Общая характеристика протистов

Протисты — это одноклеточные или (реже) колониальные ядерные организмы (эукариоты) с клеточным уровнем организации (примеры: эвглена зеленая, хламидомонада, амеба обыкновенная, инфузория туфелька, вольвокс; см. рис. 6.5-6.8).


Протисты отличаются высокой способностью адаптироваться к разнообразным внешним условиям, неприхотливостью и высокой физиологической пластичностью.

Известно около 30 000 видов протистов, среди которых имеются паразитические (малярийный плазмодий, трипаносома, дизентерийная амеба, балантидий, лямблия и др.).

Распространение — по всему земному шару: в пресных и соленых водоемах, на поверхности и в толще почвы, на скалах, в снегу и в горячих источниках, на различных строениях и т.д.

Строение протистов

Форма тела: постоянная (шаровидная, удлиненная или грушевидная) и покрыта плотной оболочкой — пелликулой, или непостоянная (как у амебы) и покрыта цитоплазматической мембраной. Некоторые обитатели океана (фораминифоры, лучевики) имеют известковую раковину.

protistyi

Строение клетки простое, малодифференцированное. В клетках имеются одно или два ядра, органеллы общего назначения (рибосомы, митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи), органеллы специального назначения (органеллы движения — ложноножки, жгутики, реснички, органеллы защиты — трихоцисты, сократительная и пищеварительная вакуоли, у некоторых протистов — клеточный рот, клеточная глотка, хроматофоры, стигма и др.).


колониальных форм протистов нередко существуют специализированные клетки, выполняющие различные функции.

Цитоплазма у большинства протистов неоднородна и делится на гомогенную эктоплазму (наружный слой) и зернистую эндоплазму (внутренний слой).

Микронуклеус — малое ядро в клетках инфузорий, участвующее в конъюгации.

Макронуклеус — большое ядро у инфузорий, обеспечивающее регуляцию обмена веществ.

Сократительная вакуоль — органелла пресноводных протис-тов, участвующая в удалении избытка воды из клетки.

Стигма — светочувствительный глазок у некоторых протистов (хламидомонады, эвглены).

Трихоцисты — цитоплазматические органеллы некоторых протистов, «выстреливаемые» при механическом или химическом раздражении; выполняют защитную функцию.

iv>

Таксис — двигательная реакция организма на раздражение.

❖ Классификация таксисов:

■ в зависимости от источника раздражения: фототаксисы (реакция на свет), хемотаксисы (реакция на химические вещества), гидротаксисы (реакция на влагу), термотаксисы (реакция на температуру) и др.;

■ в зависимости от направления движения после раздражения: положительные и отрицательные.

Питание и дыхание протистов

❖ Типы питания протистов:

гетеротрофный — у большинства протистов (примеры: амеба обыкновенная, инфузория туфелька, фитофтора); у таких протистов органические вещества служат одновременно и источником энергии;

автотрофный — у некоторых протистов (примеры: хлорелла, плеврококк, вольвокс);

миксотрофный (автогетеротрофный, или смешанный) — у некоторых протистов (примеры: эвглена зеленая, хламидомонада).

Способ питания протистов — голозойный (описано в статье по ссылке).

❖ Способы поступления питательных веществ в организм:
■ фагоцитоз и пиноцитоз через клеточный рот с последующим образованием пищеварительных вакуолей;
■ осмос (пример: споровики);
■ всасывание (пример: фитофтора), диффузия, облегченная диффузия, активный перенос.
Жидкие продукты диссимиляции выделяются через сократительную вакуоль и поверхность тела. Сократительная вакуоль также участвует в осморегуляции и дыхании.


Дыхание протистов: протисты дышат кислородом, растворенным в воде. Дыхание осуществляется всей поверхностью тела.

Размножение протистов

Размножение протистов осуществляется бесполым или половым путем.

Формы бесполого размножения протистов (подробнее):
■ деление клетки надвое (примеры: амеба, эвглена зеленая);
■ шизогония;
■ почкование;
■ спорогония(пример: споровики);
■ распад колонии на отдельные фрагменты.

❖ Формы полового процесса у протистов:
■ конъюгация, при которой происходит обмен ядрами между клетками (характерна для некоторых инфузорий);
■ копуляция (характерна для паразитических протистов), при которой клетки протистов преобразуются в макро- и микрогаметы и происходит их слияние. Образовавшаяся зигота делится путем спорогонии (т.е. в этом случае происходит чередование полового процесса и бесполого размножения).

Значение протистов

>

❖ Положительное значение:
■ они участвуют в круговороте веществ и являются конечным звеном всех цепей питания;
■ являются продуцентами огромного количества органических веществ в водоемах;
■ поглощая из воды углекислый газ, протесты насыщают ее кислородом;
■ многие протесты — активные санитары загрязненных водоемов, хозяйственных и бытовых стоков городской канализации;
■ принимали участие в образовании горных и меловых пород, известняков, рифов, особых разновидностей угля, ряда горючих сланцев;
■ хлореллу, которая способна ассимилировать от 10 до 18% световой энергии, можно использовать для регенерации воздуха в замкнутых биологических системах жизнеобеспечения человека при длительных космических полетах;
■ протесты, способные накапливать радионуклиды (хлорелла, сценедесмус и др.), используются для дополнительной очистки слабоактивных сточных вод атомных электростанций.

❖ Отрицательное значение: отдельные виды протистов являются паразитами растений, животных и человека, вызывая их заболевания. Примеры:
дизентерийная амеба, проникая под слизистую оболочку толстого отдела кишечника человека, разрушает ее с образованием язв;
малярийный плазмодий является возбудителем малярии -тяжелого заболевания человека, сопровождающегося приступами лихорадки с повышением температуры до 40 °С и выше, головной болью, ознобом;
фитофтора — опасный паразит картофеля и томатов, вызывает у них болезнь под названием фитофтороз

harakteristiki-vseh-vidov-pratistov

Метки: протисты

Источник: esculappro.ru


Протисты — «прежде всех»

Протисты включают в себя все одноклеточные организмы, имеющие ядро. Это, конечно, обширная группа! И она явственно отличается от бактерий, которые, как вы помните, являются одноклеточными организмами без ядра.

ОТКУДА ВЗЯЛИСЬ ПЕРВЫЕ ОРГАНОИДЫ КЛЕТОК ?

В какой-то момент невообразимо длительной истории эволюции из группы прокариотических клеток без ядра произошли эукариотические клетки с ядром. Вспомните, что первые эукариотические клетки появились около 2,1 млрд. лет назад. Эти клет­ки, которые мы не слишком аккуратно назвали «протистами», что дословно означает «первичные», и дали начало всем организмам, имеющим ядро. Предполагаемое дальнейшее развитие первичных протистов хорошо описывает теория симбиогенеза (греч. «сим» — вместе, совместно + «био» + «генезис» — возникновение, проис­хождение), «совместного жительства» различных бактерий внутри какой-то клетки — эндосимбиоза (греч. «эндон» — внутри + «сим» + «биос»).


Вообще эндосимбиоз означает, что какие-либо организмы живут прямо внутри клеток другого организма. То есть внутри более круп­ной клетки первичного эукариота живут более мелкие клетки бакте­рий, а первичные эукариоты — это хозяева своих эндосимбионтов.

Согласно теории симбиогенеза мелкая прокариотическая клет­ка, жившая независимо, переместившись внутрь более крупной, также приобретает безопасность и благополучие. По ис­течении существования большого числа поколений в состоянии эндосимбионта прокариотическая клетка полностью утрачивает способность к свободному существованию. Вместо этого она становит­ся органеллой, подобной, к примеру, ядру. Рассмотрим возможное происхождение митохондрий, жгутиков и хлоропласта. Митохон­дрии могли произойти от мелких свободноживущих аэробных бак­терий, которые попали в анаэробную эукариотическую клетку при фагоцитировании. Они постепенно превратились в митохондрии и стали постоянными неотъемлемыми органеллами внутри более крупного хозяина. Таким образом, и хозяйская клетка, приобретя митохондрии, стала аэробной. Предположим, что теперь уже аэробная клетка фагоцитировала мелкую, но быстродвижущуюся прокариотическую клетку, содержащую жгутик (возможно, также, что она не фагоцитировала, а слилась с ней). Как уже понятно, последняя тоже стала органоидом большой эукариотической клетки — жгутиком. Наличие жгутика дало преимущество всей получившейся клетке — подвижность.


Эндосимбиоз и происхождение органоидов

Эндосимбиоз и происхождение органоидов.

Аналогично хлоропласт, способный к фотосинтезу, был поглощен клеткой в процессе эндосимбиоза. Вспомните, что мельчайшие содержащие хлорофилл сине-зелёные бактерии, имею­щие форму нитей или волокон, — одни из самых древних организмов на Земле. Они также являются прокариотами, не имеющими ядра. Многие биологи считают, что древние аэробные клетки мог­ли фагоцитировать сине-зеленых бактерий, из которых возникли хлоропласты. С ними и вся эндосимбиотическая хозяйская клетка получила преимущество в результате приобретения способности к получению энергии при фотосинтезе.

Окончательным результатом процессов эндосимбиоза стали протисты современного типа. Примером такого протиста может служить хламидомонада (Chlamydomonas). Она имеет хлоропласты и митохондрии, питается автотрофно, но может впитывать и растворенные органические вещества.

Другой пример современного протиста — эвглена (Euglena). Этот современный протист имеет в составе органоидов как митохондрии, так и хлоропласты и при этом способен быстро передвигаться с помощью жгутика. Происхождение хлоропластов у эвгленовых дважды эндосимбиотическое: предок эвглены поглотил зелёную водоросль, уже имеющую хлоропласты, похожую на хламидомонаду. Вместе с уже содержавшимися в ней к тому моменту хлоропластами эта водоросль превратилась в хлоропласт эвглены. Поэтому хлоропласты эвгленовых окружены тремя мембранами.


Эвглену часто можно найти в прудах, где на свету у неё развиваются хлоропласты, и она питается автотрофно, получая энергию в процессе фотосинтеза. С помощью жгутика эвглена движется по направлению к свету. В темноте эвглена становится аэробным гетеротрофом и впитывает питательные вещества из воды пруда всей поверхностью тела. При этом для получения энергии она исполь­зует окисление веществ в митохондриях. А если эвглена достаточ­но долго живет в темноте, число её хлоропластов уменьшается, а оставшиеся утрачивают зелёную окраску, и эвглена обесцвечива­ется!

Ну и что же, эвглена? Это растение (поскольку способна питаться при помощи фотосинтеза) или животное (поскольку получает энергию за счёт аэробного разложения готовых органических веществ)? Ответом будет: «ни то ни другое!» Как теперь ясно, эвглена — протист!

СПОРЫ ПО ПОВОДУ ЦАРСТВ

В среде биологов не прекращаются споры о том, можно ли считать протистов одним царством или следует их разделить на несколько отдельных царств. Причиной таких разногласий служат громадные отличия между протистами, которых, кстати, известно около 60 тыс. видов. Их разнообразие столь велико, что нет еди­ного мнения даже по вопросу о том, на сколько царств их следует разделить. По сути, у всех протистов всего два общих признака: во-первых, одна клетка является целостным организмом (или, что почти тоже самое, все клетки одинаковы), а во-вторых, в этой единственной клетке есть ядро. Наличие ядра объединяет проти­стов с остальными эукариотами, а одноклеточность — с бактерия­ми. Соответственно по наличию ядра мы можем отделить их от бактерий, а по одноклеточности — от всех царств многоклеточных эукариот (растений, грибов и животных). Клетка человека, например, как и клетка протиста, обычно имеет ядро, но кроме этого, она специализирована и может быть отнесена к какой-либо ткани тела. Протесты, как до них бактерии, оказались в ситуации «са­мых первых» на нашей планете, и поэтому их клетка должна была уметь «всё», но, в отличие от бактерий, имела ядро.

Строение и возможности клеток, которым приходится «делать всё», разумеется, различаются и зависят от среды обитания, к которой они приспособлены, способа питания и других особенностей. Огромное многообразие протистов можно грубо разделить на три большие группы: простейшие, водоросли и слизевики.

Простейшие — «первые животные»

Среди протистов простейшие, возможно, более всех остальных внешне походят на миниатюрных животных. По-латински простейшие так и называются — Protozoa — первичные животные. Но самым существенным сходством с животными является их гетеротрофность. Простейшие должны потреблять что-либо в качестве пищи. Обычно они поглощают пищу (пищевые частицы, которыми часто являются другие клетки) с помощью фагоцитоза.

Корненожки или амебы

Важной группой среди простейших являются корненожки (Rhizopoda) — это общее название простейших, имеющих выросты цитоплазмы, не покрытые какой-либо оболочкой (греч. «риза» — корень + «пода» — нога). Амебы — это группа среди корненожек. Амебы отличаются от остальных корненожек тем, что не имеют сложного скелета, хотя у некоторых из них более или менее цельный панцирь — раковинка. Интересно отметить, что сло­во «амеба» означает «изменчивая». Амеба всё время меняет форму, выпуская и втягивая выросты цитоплазмы — псевдоподии (греч. «псевдос» — ложь + «пода» — нога), или ложноножки. У одних амеб ложноножки относительно тупые и толстые, а у других — тонкие, корнеподобные. Постоянно образуя ложноножки в одном направлении и подтягивая к ним остальную часть клетки, амеба передвигается. Если амеба находит пищевую частицу, то она окружает её своими ложноножками, и пища оказывается в мембранном пузырьке внутри клетки — так амеба осуществляет фагоцитоз.

Амеба поглощает пищу с помощью ложноножек

Водоросли: протисты, похожие на растения

В палеонтологической летописи первые водоросли появились около 1,5 млрд лет назад. Водоросли могут быть одноклеточными и многоклеточными. Одноклеточные водоросли мы отнесем к протистам — они имеют микроскопические размеры, у многих есть жгутики, с помощью которых они передвигаются. А с многоклеточными водорослями не всё так однозначно. Дело в том, что хотя крупные водоросли и образуют цельные многоклеточные организ­мы (размеры самых крупных из них — десятки метров), все их клетки почти всегда устроены одинаково и выполняют одни и те же функции, то есть, как мы выразились, «делают всё». Часто, правда, клетки отличаются по форме, и, кроме того, вся водоросль имеет также определенную форму. Поэтому многие рассматривают водоросли как наиболее примитивных представителей царства растений, в то время как другие считают их растительноподобными простейшими. Поскольку мы не будем рассматривать водоросли подробно, то примем, что водоросли являются простейшими, поскольку все их клетки похожи друг на друга и относительно слабо связаны между собой. Водоросли коренным образом отличаются от растений тем, что у них нет настоящих листьев, корней и сте­блей. Примитивные зелёные водоросли считаются предшествен­никами современных зелёных растений. Все водоросли содержат хлорофилл и, следовательно, получают энергию в процессе фото­синтеза.

Одноклеточные водоросли входят в состав планктона (греч. «планктон» — блуждающий). Эти свободноплавающие водоросли ни к чему не прикреплены, они как бы странствуют по воде пру­дов, озёр или океанов. Вместе планктонные водоросли составляют колоссальную массу и образуют громадное количество кислорода. Кроме того, они являются основной пищей для многих водных животных.

Особенно живописными планктонными водорослями являют­ся диатомовые (греч. «ди» — два + «томе» — резать, рассекать) (Diatomophyceae, если рассматривать их в ранге класса). Диатомовые — это одноклеточные микроскопические водоросли с твёрдой оболочкой, или панцирем из кремнезема. Панцирь состоит из двух половинок — как бы рассечен надвое, за что они и получили свое название. Панцирь выделяется клеткой и находится снаружи кле­точной мембраны. Диатомовых насчитывают более 10 тыс. видов, при этом форма и детали строения панциря каждого вида уникальны. Достаточно лишь взглянуть на рисунок, чтобы убедиться, сколь изысканны и изящны геометрические формы их панцирей (хороший пример биологической упорядоченности), хотя и имеют микроскопические размеры.

Диатомовые водоросли

Диатомовые водоросли: живописные и геометрически правильные.

Если микроскопические водоросли, включая также диатомовых, свободно плавают в водах океана, то более крупные часто прикреплены ко дну или подводным предметам. Например, крупные многоклеточные бурые водоросли имеют размеры до 40 м в длину! Обширные заросли этих гигантских водорослей образуют подводные леса, давая основу сообществу организмов, в котором нахо­дят приют и пищу различные рыбы и другие морские организмы. Общий облик крупных бурых и красных водорослей часто напо­минает настоящие растения: они имеют пластины, напоминающие листья, для увеличения поверхности и рационального поглощения солнечного света, а удерживаются за дно с помощью прикрепительной части, похожей на корни. Как это ни удивительно, несмотря на столь крупные размеры и форму тела, у этих водорослей нет настоящих корней, стеблей или листьев — все их клетки остаются сходными и не образуют тканей.

Слизевики: протисты, похожие на грибы

Следующая группа протистов — слизевики. Если простейших можно считать протистами, похожими на животных, а водорос­ли — протистами, похожими на растения, то слизевики похожи на грибы. Слизевики представляют собой комочки слизи, живущие в мягких и влажных разлагающихся растительных останках: в по­чве, опавшей листве, полусгнивших бревнах. Также они могут яв­ляться паразитами растений, а некоторые из них живут в пресной воде. Слизевики питаются гетеротрофно, фагоцитируя бактерий и разлагающиеся вещества субстрата, на котором живут. То есть по способу питания и типичным местообитаниям они напоминают гри­бы. Кроме того, как и грибы, слизевики образуют плодовые тела со спорами. В отличие от грибов слизевики способны передвигаться подобно амебам!

Паразитические протисты. Заболевания человека, вызываемые протистами

Миллиарды протистов, обитающих на нашей планете, безвред­ны и даже полезны. Водоросли день за днём вырабатывают невообразимое количество кислорода, поступающего в атмосферу, сли­зевики способствуют разложению растительных остатков, не давая им чрезмерно накапливаться, и т.д.

Небольшое число видов протистов, однако, чрезвычайно опасны для человека и способны вызывать заболевания. Примером может служить малярия, что в переводе с итальянско­го означает «дурной воздух». Раньше считали, что именно воз­дух является причиной этого заболевания. Малярия — одно из распространённых заболеваний жителей тропиков, ежегодно от неё умирают более 2 млн. человек! Настоящей причиной этого смертельного инфекционного заболевания является отнюдь не плохое качество воздуха, а паразитический протист, которого переносят комары. Этот протист называется Plasmodium (суще­ствует несколько видов этого рода). Он поселяется в красных клетках крови (эритроцитах) и печени человека и передается при укусе малярийного комара. Малярийный комар соответ­ственно — переносчик этого заболевания. Plasmodium означа­ет «слизеподобный» — он назван так потому, что в жизненном цикле этого протиста присутствует стадия, которая так и назы­вается — плазмодий. В этой стадии протист Plasmodium пред­ставляет собой единую массу цитоплазмы, содержащую большое число ядер, при этом каждое ядро не ограничено от соседних плазматической мембраной, но они вместе представляют собой одну многоядерную клетку.

LifePlanet.org

Источник: lifeplanet.org

Помощничек
Главная | Обратная связь

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ЦАРСТВО ПРОТИСТЫ

Если в летнее время зачерпнуть воды из небольшого пруда или озера и рассмотреть каплю под микро­скопом, нам откроется удивитель­ный мир разнообразных живых су­ществ, невидимых невооруженным глазом. Чаще всего они представля­ют собой одну-единственную клет­ку шаровидной, удлиненной или грушевидной формы. Это — протисты(греч. протистос — самый первый, просто устро­енный). Протисты — не однород­ная группа организмов. Они разли­чаются по величине и форме тела. Одни из них имеют микроскопи­ческие размеры, другие достигают десятков метров в длину. Однако общее у них одно — это просто устроенные, преимущественно од­ноклеточные эукариотические орга­низмы, не имеющие отличитель­ных признаков животных, расте­ний или грибов. Среди протистов есть также колониальные и много­клеточные формы. При этом тело многоклеточных протистов состо­ит из сходных клеток, не разделе­но на ткани и органы, и все части тела выполняют одинаковые фун­кции. Протисты живут в пресных и морских водоемах, во влажной почве и на коре деревьев. Мно­гие протисты способны передви­гаться с помощью ресничек или жгутиков.По типу питания протисты разде­ляются на три большие группы: гете­ротрофные, автотрофные и автогете­ротрофные. Гетеротрофных протис­тов традиционно называли простей­шими и рассматривали вместе с животными. Автотрофные и автогете­ротрофные протисты способны к фо­тосинтезу, и их традиционно называ­ют водорослями, рассматривая эти организмы в курсе ботаники.

Одноклеточные гетеротрофные протисты — простейшие

Одноклеточные гетеротрофные протисты — простейшие — широ­ко распространенная группа орга­низмов, насчитывающая более 50 000 видов. Они в большом раз­нообразии представлены в морс­ких и пресноводных водоемах, но встречаются, например, и в почве.

Все простейшие характеризу­ются рядом общих признаков.

1. Состоят лишь из одной клет­ки.

2. По типу питания — гетеротрофы.

3. Свойственно бесполое раз­множение путем деления, а так­же разнообразные формы полово­го процесса. Ядро делится мито­зом.

4. Многие способны образовы­вать цисту (покоящуюся форму для переживания неблагоприят­ных условий).

5. Поглощение кислорода осу­ществляется всей поверхностью тела.

6. Реакция на внешнее раздра­жение осуществляется в форме движений.

7. Выделение продуктов жиз­недеятельности осуществляется либо всей поверхностью тела, либо с помощью сократительных вакуо­лей. Важнейшей функцией сокра­тительных вакуолей является так­же выведение из организма избыт­ка воды, что необходимо для под­держания нормального осмотичес­кого давления в клетке. Познакомимся более подробно с некоторыми представителями про­стейших.

Среди гетеротрофных протис-тов в условиях Беларуси наибо­лее часто встречаются амеба обыкновенная и инфузория-ту­фелька.

Амеба обыкновенная.Амебу обыкновенную можно встретить в небольших мелких прудах и дру­гих стоячих водоемах с илистым дном. Она имеет вид маленького

(0,2—0,5 мм) бесцветного цитоплазматического комочка, посто­янно меняющего свою форму .

Тело амебы состоит из вяз­кой густой цитоплазмы и ядра. В цитоплазме размещены раз­личные органеллы — митохонд­рии, рибосомы, комплекс Голь-джи, эндоплазматический рети-

Автотрофные протисты

Строение амебы: 1 — эктоплазма; 2 — эндоплазма; 3 — непереваренные частицы, выбрасываемые наружу; 4 — сократитель­ная вакуоль; 5 — ядро; 6 — пищеваритель­ная вакуоль.

кулум. Цитоплазма амебы подраз­деляется на два слоя: наруж­ный — прозрачный, более вязкий (эктоплазма) и внутренний — зер­нистый, более жидкий (эндоплаз­ма). При этом цитоплазма может переходить из одного состояния в другое, т. е. из вязкого в жидкое и наоборот. Благодаря такому свой­ству цитоплазма находится в по­стоянном движении. Если ток ци­топлазмы устремляется в одном направлении к поверхности клет­ки, то в этом месте на теле амебы появляется выпячивание — лож­ноножка.Вложноножку перете­кает цитоплазма, и амеба таким способом передвигается, т.е. мед­ленно перетекает с одного места на другое.

Питание. Впроцессе движе­ния амеба наталкивается на мел­кие пищевые частицы (бакте­рии, другие протисты), охваты­вает их своими ложноножками и втягивает внутрь цитоплазмы. Вокруг этого пищевого комочка образуется пищевари­тельная вакуоль,где пища пере­варивается. Продукты перевари­вания из вакуоли поступают в

Автотрофные протисты

Схема питания амебы: 1 — образова­ние пищеварительной вакуоли; 2 — пище­варительная вакуоль.

цитоплазму и используются на построение тела амебы и высво­бождение энергии.

Поглощение кислорода и вы­деление углекислого газа осуще­ствляется у амебы всей поверх­ностью тела.

Выделение избытка воды и продуктов жизнедеятельности из организма амебы происхо­дит через сократительную ва­куоль.Она представляет собой пузырек, постепенно запол­няющийся водой с растворен­ными в ней углекислым газом и другими вредными вещества­ми. При сокращениях вакуоли, которые происходят каждые 1 — 5 мин, ее содержимое выво­дится наружу.

Обмен веществ. Из окружаю­щей среды в организм амебы по­ступают вода, пища, кислород. В процессе жизнедеятельности амебы пища переваривается. При этом сложные органические вещества (белки, сахара, жиры) расщепляются на более простые вещества (углекислый газ, воду и др.). Выделяющаяся энергия используется клеткой для дви­жения, пищеварения, размноже­ния, а конечные продукты жиз­недеятельности удаляются нару­жу. В результате происходит об­мен веществ между амебой и сре­дой обитания.

Размножение. Для амебы ха­рактерно бесполое размножение путем деления клетки надвое. Размножение начинается с из­менения формы ядра.

Автотрофные протисты

 

Размножение амебы путем деления.

Оно вытягивается, поперечной бороздкой делится на две поло­винки, которые расходятся к разным полюсам клетки. Затем на теле амебы образуется пере­тяжка, которая делит материнс­кую клетку на две дочерние. В каждую из них попадает по одно­му ядру. Сократительная ваку­оль остается при одной из них, а в другой возникает новая. При обильном питании и температу­ре 20—25 °С амеба делится один раз в сутки.

Образование цисты. Небла­гоприятные условия (подсыха-ние водоема, наступление холо­дов) амеба переносит в состоя­нии цисты. При этом прекраща­ется движение и питание аме­бы, резко снижается интенсив­ность обмена веществ, она ста­новится округлой и формирует плотную защитную оболочку.

Образование цисты чаще все­го происходит осенью с наступ­лением холодов, а весной амеба покидает оболочку цисты. Она выпускает ложноножки и начи­нает вести активный образ жизни. При высыхании водоемов ци­сты могут разноситься ветром, что обеспечивает расселение амеб.

Амеба дизентерийная.Среди мно­гих видов амеб следует отметить амебу дизентерийную. Она похо­жа на амебу обыкновенную, но отличается от нее меньшими размерами и короткими широкими ложноножками. Человек зара­жается при употреблении немытых фрук­тов и овощей или сырой воды из открытых водоемов, в которых находятся мелкие цис­ты амебы. Паразит покидает цисту, внедря­ется в стенку кишечника, некоторое время питается его содержимым, а затем и тканя­ми. В результате образуются язвы, наруша­ется всасывание воды, разрушаются стенки кишечника.

Фораминиферы.Египетские пирами­ды в древнем мире считались одним из семи чудес света. Эти грандиозные, но изящные

Автотрофные протисты

 

Циста амебы (7) и выход амебы из
цисты (2)

каменные сооружения до сих пор вызывают восхищение у всех, кто их видел. Пирамида Хеопса, высотой около 150 м и с основанием в форме квадрата со стороной 233 м, созда­на из отшлифованных и безупречно подо­гнанных друг к другу 2 300 000 десятитон­ных блоков известняка. По сведениям зна­менитого историка древности Геродота, в строительстве этой пирамиды, длившемся около 20 лет, участвовало 100 000 человек.

Каким же образом возник этот удиви­тельный строительный материал — извест­няк? Учеными установлено, что известняк «создан» морскими протистами фораминиферами, которые имели наружный извест­ковый скелет. Именно эти древние вымер­шие морские протисты в результате дли­тельных (миллионы лет) геологических процессов образовали эту монолитную гор­ную породу. Из таких известняков состоят Пиренеи и Альпы, горы Северной Африки, Кавказа и Средней Азии, включая самую высокую горную вершину мира Эверест (8848 м). Не только египетские пирамиды, но и старинные дворцы и храмы Владимиро-Суздальской Руси и белокаменной Москвы, многочисленные здания Рима, Парижа, Вены и других городов мира по­строены из фораминиферных известняков.

Хорошо знакомый каждому школьни­ку мел также на 90—98 % состоит из извес­тковых панцирей других видов протистов — кокколитофорид. В 1 см3 писчего мела содержится несколько десятков мил­лиардов кокколит. Подсчитано, что одна черта, проведенная вами мелом на клас­сной доске, содержит в себе остатки многих миллионов ископаемых протистов.

Радиолярии.Полудрагоценные ка­мни — яшмы, опалы и халцедоны состоят преимущественно из скелетов радиолярий. Эти протисты выглядят под световым мик­роскопом как сказочные царские короны, великолепные вазы, ограненные драгоцен­ные камни. Никакие другие живые суще­ства не достигают такого великолепия, как радиолярии.

Инфузория-туфелька. Строе­ние и передвижение инфузории.

Рассмотрев под микроскопом воду, отобранную в мелких сто­ячих водоемах, где встречаются амебы и многие другие протисты, можно обнаружить быстроплава-ющую инфузорию-туфельку дли­ной 0,1— 0,3 мм. По форме тела она напоминает изящную дамс­кую туфельку, отсюда и ее назва­ние .

Инфузория имеет постоянную форму тела, так как наружный слой ее цитоплазмы уплотнен и образует эластичную оболочку — пелликулу.

Все тело инфузории покрыто продольными рядами мелких рес­ничек, количество которых пре­вышает 10 тыс. Волнообразные колебания всех ресничек способ­ствуют передвижению туфельки.

В цитоплазме инфузории име­ются два ядра: большое и малое. Роль этих ядер в жизнедеятельно­сти инфузории различна. Большое ядро контролирует процессы пи­тания, выделения и движения, а также бесполое размножение, ма­лое ядро играет важную роль в по­ловом процессе.

На одной из сторон тела ту­фельки есть небольшое воронко­образное околоротовое углубле­ние, которое ведет в ротовую по­лость и трубчатую глотку. В

 

Автотрофные протисты

Строение инфузории-туфель­ки: 7 — реснички; 2 — пищевари­тельные вакуоли; 3 — большое ядро; 4 — малое ядро; 5 — ротовая полость; 6— порошица; 7— сокра­тительная вакуоль.

 

организме туфельки имеются две сократительные вакуоли, располагающиеся в передней и задней частях тела.

Питание. С помощью более длинных околоротовых ресни­чек пищевые частицы (бакте­рии, протисты, органические ча­стицы) загоняются в рот, а затем — в глотку; оттуда они по­падают в цитоплазму, где обра­зуется пищеварительная ваку­оль. Увлекаемая током цитоплазмы, она движется по клетке в течение 1—1,5 ч. Пища переваривается, и растворенные питательные вещества поступа­ют в цитоплазму, где и использу­ются. Непереваренные остатки пищи через специальное образо­вание в клеточной мембране — порошицу — выбрасываются на­ружу. В благоприятных услови­ях инфузория-туфелька за сутки может потребить количество пищи, равное массе ее тела.

Дыхание и выделение у ин­фузории происходит так же, как у амебы. Кислород поглоща­ется всей поверхностью тела и используется для окисления органических веществ. Избыток воды выводится через сократи­тельные вакуоли, которые со­кращаются попеременно каж­дые 20—25 с. Вода и растворен­ные в ней вредные продукты жизнедеятельности из цито­плазмы сначала поступают в приводящие канальцы, из них — в вакуоли, а из вакуолей при их сокращении выводятся

 

 

Питание инфузории-туфельки: 1 — Автотрофные протисты пищеварительная вакуоль; 2 — ротовое отверстие; 3 — порошица (стрелкой показан ток воды с пище­выми частицами).

 

наружу. За 40—50 мин сокра­тительные вакуоли инфузорий выбрасывают объем жидкости, равный объему их тела.

Размножение. Для инфузо­рий характерно бесполое размно­жение. Оно происходит 1—2 раза в сутки путем поперечного деления их тела надвое.

У инфузорий осуществляется и половой процесс, называемый конъюгация.В этом случае две особи временно соединяются, большие ядра в них разрушаются, а малые последовательно делятся дважды. В результате в каждой клетке образуется по четыре ядра. Затем три из них разрушаются, а четвертое вновь делится, после чего в каждой инфузории образуется одно стационарное и одно мигрирующее ядро. Далее между особями происходит обмен мигрирующими ядрами с последующим слиянием стационарного и мигрирующего ядер. После этого особи расходятся. Вскоре в каждой из них ядро делится на большое и малое. Размножением этот процесс назвать нельзя, так как он не приводит к увеличению числа особей. Сущность его заключается в обмене двух инфузорий частями ядер. Это приводит к обмену наследственным материалом и повышает приспособленность инфузорий к условиям окружающей среды. Кроме того, при конъюгации обновляется большое ядро, что активизирует процессы жизне-­
деятельности организма.

Некоторые гетеротрофные протисты являются паразита­ми. Вы уже познакомились с ди­зентерийной амебой. Малярий­ный плазмодийявляется возбу­дителем малярии — тяжелого заболевания человека. Вместе со слюной малярийного комара паразит попадает в кровь, где разрушает кровяные тельца. Это вызывает у человека при­ступ лихорадки с повышением температуры до 40 ° Си выше, го­ловную боль, озноб. Малярия — болезнь, характерная для теп­лых стран, где есть условия для развития малярийного комара (влажный, теплый климат, на­личие водоемов и др.). В после­дние десятилетия в Беларуси за­болеваний малярией практиче­ски не наблюдается.

Типичными представителя­ми гетеротрофных протистов яв­ляются амеба обыкновенная и инфузория-туфелька. Это одно­клеточные организмы, для кото­рых свойственно питание гото­выми органическими вещества­ми, дыхание, выделение, раз­множение. Некоторые гетеро­трофные протисты являются па­разитами.

Источник: studopedya.ru

ЗООЛОГИЯ

К.А. МИКРЮКОВ

Протистами (Protista) называют организмы, тело которых состоит из одной-единственной эукариотической клетки. Другой термин, употребляемый для обозначения одноклеточных существ – простейшие, – постепенно выходит из употребления, потому что соответствующее ему латинское название Protozoa традиционно обозначает тип царства животных. А провести четкую границу между протистами-животными и протистами-водорослями практически невозможно – ряд из них могут использовать как автотрофный (фотосинтез), так и гетеротрофный (т.е. потреблять готовые органические вещества) типы питания. Поэтому все больше ученых соглашается с тем, что эти организмы следует выделить в отдельное царство.

Размеры протистов – обычные размеры эукариотических клеток, примерно 0,02–0,2 мм, но «в их лице» мы встречаемся с самой сложной организацией, известной для биологических клеток вообще. Ведь каждый протист – самостоятельный, и в его клетке-теле происходят такие процессы, которые у многоклеточных осуществляются лишь на уровне тканей и органов.

Как все эукариотические клетки, протисты окружены клеточной оболочкой – плазматической мембраной (плазмалеммой), к которой снаружи примыкает мукоидный (т.е. содержащий остатки молекул углеводов) слой – гликокаликс. В этом слое у протистов присутствуют молекулы, воспринимающие прикосновения, различные запахи, свет и т.д., т.е. играющие роль органов чувств у многоклеточных. Снаружи клеточной оболочки у многих протистов могут располагаться различные типы дополнительных оболочек, органические или минеральные (кремнеземные) чешуйки, раковинки, а у протистов-водорослей – целлюлозная стенка.

Клетки протистов содержат весь комплекс органелл, характерный для клеток эукариотических организмов: это и эндоплазматическая сеть, и аппарат Гольджи, и митохондрии, и пластиды. Однако в цитоплазме протистов присутствуют еще и дополнительные органеллы, необходимые им как самостоятельным организмам, – сократительные вакуоли и экструсомы, или стрекательные органеллы. Сократительные вакуоли поддерживают необходимую концентрацию воды в клетке. По мере накопления избытка жидкости они либо сливаются с клеточной оболочкой, после чего их содержимое оказывается в окружающей среде, либо (у инфузорий) сокращаются, «выдавливая» лишнюю воду через особую пору в клеточной оболочке. Стрекательные органеллы протистов также способны выбрасывать свое содержимое наружу – в ответ на внешнее раздражение. Ядовитые, жгучие, парализующие вещества используются для нападения и защиты, а у некоторых протистов-паразитов (например, у микро- и книдоспоридий) – для проникновения в клетку хозяина

Очень важные органеллы, присутствующие в клетках протистов, – жгутики (у жгутиконосцев) и реснички (у инфузорий). Строение их одинаковое, но характер движения различен, а кроме того, реснички короче жгутиков. И те, и другие могут использоваться как для передвижения, так и для захвата пищи.

Клетки некоторых протистов содержат не одно, а несколько, иногда даже очень много, ядер. Относительно крупные клетки, в цитоплазме которых присутствуют многочисленные однотипные ядра, называют плазмодиями. А фораминиферам и инфузориям присущ так называемый ядерный дуализм: они обладают двумя типами ядер – вегетативным (макронуклеусом) и генеративным (микронуклеусом). Вегетативное ядро может содержать множественный набор хромосом (быть полиплоидным) и обеспечивает повседневную жизнь клетки: в нем образуются молекулы РНК, необходимые для синтеза белка. Генеративное же ядро в этих процессах участия не принимает, содержит «нормальный» (двойной или одинарный) набор хромосом и активизируется только во время деления клетки.

Автотрофные протисты

Существуют и протисты, тело которых состоит не из одной, а из нескольких или многих клеток. Однако такие «тела» представляют собой не единые организмы, а колонии одноклеточных существ, поскольку каждая клетка в них остается относительно независимой.

Размножение протистов может происходить разными способами. Наиболее простой – обычное деление клетки путем митоза, в результате чего из одной особи возникают две новых. Такое бесполое размножение наблюдается у всех протистов, вне зависимости от того, содержат ли их ядра одинарный (гаплоидный) или двойной (диплоидный) набор хромосом. Но у многих групп этих существ жизненный цикл включает чередование диплоидного и гаплоидного поколений. В этом случае стадии с одинарным набором хромосом – по аналогии с половыми клетками многоклеточных животных и растений – считаются гаметами. Ядра таких клеток-гамет способны сливаться, и в результате образуется клетка с двойным набором хромосом. В этом случае говорят о наличии у данного вида полового процесса, т.е. рекомбинации генетического материала разных особей, в то время как при обычном делении дочерние клетки генетически идентичны родительской. В образовавшейся диплоидной клетке в свое время происходит редукционное деление – мейоз, вновь приводящее к образованию гаплоидных гамет, участвующих в следующем половом цикле. Однако до слияния гаплоидные клетки многих протист могут многократно делиться и жить совершенно самостоятельно. У ряда видов преобладающей в жизненном цикле является именно гаплоидная стадия, а для некоторых неизвестно ни их слияние, ни диплоидные ядра, ни, соответственно, половой процесс. У инфузорий, наоборот, существует половой процесс, но не образуется гамет: клетки-партнеры просто обмениваются образовавшимися в ходе мейоза гаплоидными ядрами. В этом случае говорят, что половой процесс не связан с процессом размножения, ведь число инфузорий при этом не увеличивается.

У многих, особенно паразитических, протистов в ходе жизненного цикла происходит сложная смена стадий, различающихся не только числом хромосом в ядре, но и формой, и строением клетки. Таких стадий может быть довольно много, и каждая из них предназначена для выполнения определенных функций – обитания вне и внутри клетки организма-хозяина, в одном или другом хозяине, для многократного деления или для расселения.

Распространены протисты на земном шаре повсеместно. Основная среда их обитания – вода. Причина этого проста: в активном состоянии клетки этих организмов не способны противостоять высыханию. Зато встречаются простейшие практически во всех водоемах, от луж до океанов. Много этих организмов обитает и в почве, населяя тонкую пленку воды, обволакивающую ее частицы.

Еще одна среда обитания протистов – организмы животных и растений, где они могут жить как в качестве безразличных для хозяина сожителей-комменсалов (т.е. безразличных сожителей), так и опасных паразитов. Целый ряд видов простейших – возбудители опасных заболеваний животных и человека, например малярии, сонной болезни, пендинской язвы… С другой стороны, ряд протистов вступает с организмом хозяина во взаимовыгодные симбиотические отношения. Например, простейшие, обитающие в пищеварительном тракте растительноядных животных, помогают им усваивать энергию, содержащуюся в плохо перевариваемой животным организмом целлюлюзе, и синтезируют незаменимые аминокислоты.

Попадая в неблагоприятную для себя среду, многие из протистов не гибнут, а образуют неактивные стадии – цисты и споры, покрытые плотными оболочками. В таком состоянии они способны выдерживать широкий диапазон внешних условий, в том числе и полное высыхание, а при попадании в благоприятную среду вновь «оживают». У некоторых видов протистов споры всегда образуются при наступлении неблагоприятных условий, у других – к спорообразованию способны только отдельные стадии, возникающие, например, осенью. Споры, переносимые водой, ветром, животными, – основной способ расселения тех протистов, чья активная жизнь проходит в других организмах.

Питаться протисты могут как путем экзоцитоза, т.е. всасывая мельчайшие пищевые частицы и молекулы органических веществ через оболочку клетки, так и хищничая – активно захватывая и переваривая, например, бактерий или своих соплеменников. Представители некоторых видов, как уже было сказано, имеют хлоропласты и могут получать питательные вещества в процессе фотосинтеза. В сообществах такие фотосинтезирующие формы выполняют роль продуцентов. Особенно важна эта роль в водоемах, где на их долю может приходиться до 80% первичной продукции, т.е. синтезируемого органического вещества. Гетеротрофные же протисты играют роль редуцентов, вновь включающих в пищевые цепи мертвые органические остатки, но могут быть и хищниками первого звена. Сами они, как и фотосинтезирующие формы – одноклеточные водоросли, – служат пищей многочисленным мелким беспозвоночным и малькам рыб, являясь первым (или вторым) звеном пищевых цепей в почвенных и водных сообществах.

Что касается систематики протистов, то здесь у специалистов нет единого мнения. Чаще всего принимается предложенное еще в 1882 г. и использованное в этой статье деление всего многообразия одноклеточных на шесть групп – саркодовых (Sarcodina), жгутиконосцев (Mastigophora), инфузорий (Ciliophora), споровиков (Sporozoa), микроспоридий (Microspora) и книдоспоридий (Cnidospora). При рассмотрении протистов как отдельного царства этим группам придается, соответственно, ранг типов. В противном случае это могут быть классы в типе простейших царства животных, в то время как ботаники относят «своих» протистов к разным отделам царств растений и грибов.

Очевидно, однако, что далекими предками всех населяющих Землю многоклеточных животных, растений и грибов были одноклеточные гетеротрофные организмы. Причем разные их группы дали начало разным таксонам. Например, эвгленовые водоросли, вероятно, произошли от жгутиконосцев класса кинетопластид – об этом свидетельствует ряд тонких деталей строения их клетки. А представители класса воротничковых жгутиконосцев, похоже, дали начало животным. Во всяком случае, строение их клеток удивительно похоже на строение воротничковых клеток губок. Воротничковые же жгутиконосцы, как показывают исследования молекулярных биологов, вероятно, были предками и настоящих грибов.

Как бы там ни было, о протистах, клетки которых несут «растительные» и «грибные» признаки, на страницах «Биологии» уже рассказывалось* . Поэтому данная статья будет посвящена в первую очередь тем одноклеточном организмам, которых традиционно принято рассматривать при изучении курса зоологии.

Размеры протистов – обычные размеры эукариотических клеток, примерно 0,02–0,2 мм, но «в их лице» мы встречаемся с самой сложной организацией, известной для биологических клеток вообще. Ведь каждый протист – самостоятельный, и в его клетке-теле происходят такие процессы, которые у многоклеточных осуществляются лишь на уровне тканей и органов.

Автотрофные протистыРазнообразные протисты – инфузории, амебы, солнечники – присутствуют в любом водоеме, в любой луже. Даже в обычном комнатном аквариуме или горшке с комнатным растением можно обнаружить подчас совершенно фантастических созданий. Однако невооруженным глазом их не увидишь. Нужен микроскоп или бинокулярная лупа с увеличением в 20–100 раз. Еще нам потребуется несколько чашек Петри или предметных стекол, обычные пипетки и иглы.

В естественных водоемах пробы для изучения простейших лучше собирать газовым сачком, проводя им по зарослям водных растений и придонному слою воды. Если у вас нет сачка, в пруду можно зачерпнуть кусочек грунта, придонной взвеси, тины, бахрому с листьев водных растений или коряг. Весь собранный материал немедленно помещают в небольшую банку с водой.

Если в вашем распоряжении имеется оптический прибор с увеличением в 20–50 раз, тщательно перемешайте собранный материал и перелейте его в чашку Петри так, чтобы толщина слоя воды не превышала 0,5 см. При работе с микроскопом с большим увеличением на дно чашки переносится только капля воды с материалом. Можно поместить каплю и на предметное стекло, а чтобы она не высохла сразу, закрыть ее покровным стеклом. Для того чтобы оно своей тяжестью не раздавило всю живность, по четырем краям покровного стекла нужно сделать небольшие «ножки» из пластилина.

Отбирая пробу, не жадничайте: рассматривать ее надо в проходящем освещении, т.е. когда свет от зеркала попадает в объектив микроскопа через образец, и если непрозрачные частицы будут лежать на стекле сплошным слоем, вы просто ничего не увидите. При небольшом увеличении можно рассматривать относительно толстую каплю и «путешествовать» не только в стороны, но и в глубь этого маленького мира, поднимая или опуская объектив.

Протисты со жгутиками

Протистов, имеющих жгутики, относят к типу жгутиконосцев (Mastigophora). Именно в пределах этой группы помимо организмов, питающихся исключительно готовыми органическими веществами, встречаются формы, обладающие хлоропластами и способные к фотосинтезу. Многие же из гетеротрофных жгутиконосцев являются паразитами, возбудителями опасных заболеваний. Хотя деление жгутиконосцев на «животных» и «растительных» условно, в этой статье, как уже было сказано, мы остановимся на описании только гетеротрофных представителей этого типа.

Класс жгутиконосцев-кинетопластид (Kinetoplastea) включает около 150 видов. Характерной чертой клеток этих организмов является единственная крупная митохондрия, простирающаяся на всю длину клетки в виде разветвленной сети. В районе основания жгутика в этой митохондрии имеется обширная область – кинетопласт, в которой сосредоточена митохондриальная ДНК. Ядра кинетопластид несут одинарный набор хромосом, а размножаются эти протисты простым делением на двое. Половой процесс у них неизвестен.

Муха цецеМуха цеце

К группе одножгутиковых кинетопластид,или трипаносоматид (Trypanosomida) относится около 100 видов простейших. Все они – паразиты многоклеточных организмов. Некоторые (низшие формы) проводят всю жизнь в организме одного хозяина – какого-нибудь беспозвоночного животного. Другие (их считают более высокоорганизованными) на протяжении жизненного цикла меняют хозяев, переселяясь из беспозвоночного (обычно насекомого) в организм позвоночного животного, а в отдельных случаях – и растения (жгутиконосцы из рода Phytomonas).
Беспозвоночным хозяином возбудителя сонной болезни – трипаносомы Trypanosoma brucei является муха це-це. При укусе с ее слюной в кровь человека или животного попадают подвижные жгутиковые стадии паразита, дальнейшее развитие которых, состоящее в ряде последовательных делений, происходит в кровяном русле. Кровь разносит трипаносом по организму, и они переходят в клетки тканей, где образуют формы, лишенные жгутиков. После разрушения клеток паразиты вновь оказываются в крови, а оттуда могут попасть и в кишечник новой мухи це-це. В Южной Америке сонной болезни аналогична болезнь Чагаса, вызываемая трипаносомой T.cruzi и переносимая триатомовыми (поцелуйными) клопами.

Общий вид и строение трипаносомыУ некоторых видов трипаносом (род Trypanosoma) более древняя стадия, связанная с беспозвоночным хозяином, может вторично выпадать, как, например, у T.equiperdum – возбудителя случной болезни лошадей, передающейся у этих копытных половым путем.
Представители рода Leishmania из группы трипаносомид – возбудители тяжелых заболеваний человека и животных – лейшманиозов. Различают кожный лейшманиоз, или пендинскую язву (возбудители – L.major и L.tropica), кожно-слизистый (L.braziliensis) и висцеральный (L.donovani) лейшманиозы. Беспозвоночным хозяином лейшманий являются москиты. Питаясь на позвоночном животном, они вводят со слюной в его ткани подвижные жгутиковые клетки паразита, которые в межклеточных пространствах захватываются лейкоцитами-макрофагами, но не перевариваются в них, а превращаются в безжгутиковые формы, переходящие к внутриклеточному паразитированию и делению. Пораженная клетка со временем лопается, и паразиты переходят в соседние клетки и ткани. Вновь попадая с кровью в пищеварительный тракт москита, они опять превращаются в подвижные жгутиковые формы. Лейшманиозы встречались в среднеазиатских республиках бывшего СССР.

Общий вид и строение трипаносомы

Группа двужгутиковых кинетопластид (Bodonida) включает около 50 видов свободно живущих жгутиконосцев. Они обитают в лужах и прудах и ведут хищный образ жизни: приближаясь к своим одноклеточным жертвам, парализуют их находящимися вблизи оснований жгутиков стрекательными органеллами, а после этого заглатывают при помощи специализированного ротового аппарата.

Класс жгутиконосцев-дипломонад (Diplomonadea) включает около 40 видов протист, в клетках которых отсутствуют такие важные органеллы, как митохондрии и аппарат Гольджи. Считается, что эти существа – наиболее примитивные из всех ныне живущих эукариотических организмов.
Дипломонады – паразиты пищеварительного тракта различных, как беспозвоночных, так и позвоночных, животных. Обычно они имеют 8 жгутиков, один из которых обращен назад и втянут в особую ложбинку – «клеточный рот», через который дипломонады, как и многие другие паразитические жгутиконосцы, всасывают из окружающей среды питательные вещества. К дипломонадам относятся лямблии (Lamblia) – повсеместно распространенные паразиты желудочно-кишечного тракта млекопитающих, в том числе и человека. Эти жгутиконосцы обладают брюшным присасывательным диском, с помощью которого присасываются к поверхности кишечника. Размножаясь, лямблии попросту блокируют всасывание питательных веществ через стенки кишечника, вызывая кровавые поносы – лямблиозную диарею. Попадая в задний отдел кишечника, эти паразитические протисты втягивают жгутики и покрываются толстой оболочкой, превращаясь в расселительную стадию – цисту, которая выносится в окружающую среду и может заразить нового хозяина. Заражение происходит при употреблении сырой воды и загрязненных продуктов питания.

Класс опалин (Opalinea) включает около 50 видов крупных – до нескольких миллиметров в длину – протистов, живущих в качестве комменсалов в кишечнике земноводных.
Клетки опалин содержат много одинаковых ядер, а снаружи покрыты многочисленными, расположенными рядами жгутиками. Клеточного рта у них нет, и питательные вещества они поглощают всей поверхностью тела. У опалин известны как бесполое размножение (деление надвое, при котором многочисленные ядра распределяются между делящимися клетками, а потом восстанавливаются в числе за счет митотических делений), так и половой процесс.

Автотрофные протисты

Паразитический жгутиконосец из задней кишки лягушки (Opalina ranarum).
Видно большое количество жгутиков и ядер.
1 – неделящаяся особь; 2 – деление,
борозда проходит косо по отношению к длинной оси простейшего

Последний происходит в кишечнике головастиков, заглатывающих цисты опалин, выходящие в воду при размножении лягушек. В клетках, появившихся из цист, происходит мейоз, и образуются одноядерные макро- и микрогаметы. Они сливаются, и возникает диплоидная зигота, из которой развивается взрослая опалина.

Биология опалин хорошо иллюстрирует возможность удивительно тонкого приспособления жизненного цикла паразитов (в данном случае, правда, безвредных) к ситуации, когда представители вида-хозяина размножаются или встречаются между собой нерегулярно. Опалины образуют цисты и выходят наружу раз в году, весной, когда лягушки приступают к икрометанию. Там они (цисты) живут некоторое время в ожидании, не заглотит ли их вышедший из лягушачьей икринки головастик. Разумеется, шанс невелик, но другого пути попасть в организм нового хозяина у опалин нет. Если головастик заглотит цисту, то в вышедшей из нее клетке происходит несколько делений, одно из которых – редукционное. В результате образуются гаплоидные клетки-гаметы, которые тут же, в кишечнике, сливаются и дают начало новым опалинам, которые будут очень долго жить в кишечнике лягушки, не образуя цист, – до тех пор, пока земноводное не повзрослеет и не приступит к размножению. Можно предположить, что стимулом к образованию расселительных цист у этих жгутиконосцев служит изменение гормонального фона в крови хозяина.

Класс парабазалиевых жгутиконосцев (Parabasalea) включает около 100 видов паразитических простейших, клетки которых лишены митохондрий, но, как правило, содержат несколько ядер и отличаются крупными размерами – до 1 мм в длину. Представители более примитивного отряда – трихомонад (Trichomonadida) имеют 4 жгутика, а у более высокоорганизованных гипермастигид (Hypermastigida) их количество может достигать нескольких тысяч.

Некоторые трихомонады паразитируют в кишечнике и мочеполовом тракте млекопитающих и птиц, вызывая заболевания соответствующих систем органов (заражение осуществляется преимущественно через внешнюю среду). Большинство же представителей класса парабазалиевых – симбионты кишечника древесиноядных термитов и тараканов, питающиеся поступающей в кишечник хозяев пищей и обитающими здесь бактериями.

Симбиоз термитов и обитающих в их кишечнике жгутиконосцев, а также азотфиксирующих бактерий и бактерий, перерабатывающих целлюлозу – еще один пример совершенного приспособления живых организмов к окружающей среде. Ведь ряд видов термитов питается почти исключительно мертвой древесиной, представляющей из себя фактически чистую целлюлозу – продукт, содержащий значительное количество энергии, но практически непереваримый в организме животных. Необходимые ферменты имеются в достаточном количестве лишь у представителей мира одноклеточных. Именно их, своих постояльцев (или «домашних животных»?) термит и «кормит» древесиной. Микроорганизмы, способные переваривать целлюлозу, в свою очередь, делятся полученной энергией с бактериями, способными химически связывать свободный азот – ведь в мертвой древесине практически не остается белка. В итоге сожители кишечника термита накапливают в своих клетках питательные вещества, вполне доступные для переваривания самому термиту и содержащие не только энергию, но и белок, включающий все необходимые насекомому виды аминокислот.

Класс воротничковых жгутиконосцев (Choanoflagellatеa) включает 100 видов мелких (0,005 – 0,02 мм) организмов, клетки которых имеют один жгутик. Основание этого жгутика окружено венчиком микроворсинок, называемым воротничком и служащим для отфильтровывания взвешенных в воде пищевых частиц (бактерий), подгоняемых током воды к основанию жгутика. С внешней стороны вблизи основания воротничка образуются мелкие ложноножки (псевдоподии), захватывающие из воды взвесь питательных веществ. Воротничковые – свободноживущие протисты, среди которых имеются как планктонные (т.е. свободно плавающие), так и сидячие; как одиночные, так или колониальные формы. Ядра воротничковых жгутиконосцев содержат двойной набор хромосом, но половой процесс у них неизвестен.

Рассмотреть в микроскоп в домашних условиях паразитических жгутиконосцев по понятным причинам не так-то просто. Зато достаточно легко познакомится с зелеными и эвгленовыми водорослями, которых легко опознать по содержащемся в теле хлоропластам. Рассматривая материал, собранный летом в пруду, в первую очередь находишь как раз окрашенные хлорофиллом автотрофные организмы.

Отличить зеленые водоросли от эвгленовых можно по наличию двух одинаковых передних жгутиков, тогда как у эвглен второй жгутик недоразвит. Клетка эвглены имеет веретенообразную форму и продвигается достаточно быстро за счет движения жгутика. Находящиеся под плазмалеммой тела эвглены микротрубочки способствуют совершению ею «червеобразных», извивающихся движений.

Эвглену, а также колониального жгутиконосца вольвокс (Volvox), относимого ботаниками к отделу зеленых водорослей, легко найти в середине лета и осенью в зачерпнутой со дна пруда воде или поводив сачком по растущим вблизи дна водным растениям. Другие зеленые водоросли, в том числе хламидомонаду (Chlamydomonas) проще всего увидеть в «цветущей» – зеленоватого цвета – летней воде небольших, но постоянных луж и прудиков.


* М.Е.Павлова, В.А.Сурков. Водоросли. «Биология», № 3/2002

Продолжение следует

 

Источник: bio.1september.ru