Самыми примитивными представителями царства животных считаются одноклеточные организмы. Они образуют обширный тип простейшие, многообразие которого мы сегодня рассмотрим. Латинское название этого типа - Protozoa. Поскольку одноклеточные организмы трудно разделить на животных (Protozoa) и растения (Protophyta), их часто объединяют в группу Protista. Многообразие простейших поражает. Их численность составляет более 30 000 видов, и большинство из них невидимы невооруженным глазом, поскольку по размерам они не больше кончика иглы. Попробуем вкратце охарактеризовать все многообразие простейших.
Краткая характеристика простейших
Все эти организмы делят на 4 класса в зависимости от способа передвижения. Саркодовые (Sarcodina) движутся благодаря псевдоподиям; ими же эти в основном свободноживущие организмы захватывают добычу. Жгутиковые (Mastigophora) перемещаются с помощью одного или нескольких жгутиков. Споровики (Sporozoa), включающие и Plasmodium sp., - паразитические формы, лишенные специальных локомоторных приспособлений. Инфузории (Ciliata) объединяют в основном свободноживущие формы, которые перемещаются с помощью ресничек. Похожая на миниатюрную трубу инфузория Stenior, питаясь, прикрепляется к поверхности водных растений.
Подобно всем другим животным, простейшие, как правило, подвижны, питаются они разнообразной химически сложной пищей. В их организме она расщепляется, снабжая его энергией. Все многообразие простейших нуждается в водной среде. Хотя большинство из видов живет либо в морской, либо в пресной воде, немало их ведут паразитический образ жизни в организмах высших животных, включая человека, где они часто бывают причиной разнообразных заболеваний. Многообразие болезнетворных простейших велико.
Жгутиковые
К жгутиковым относятся два рода — Euglena и Chlamydomonas, представители которых содержат хлорофилл и, следовательно, способны к фотосинтезу. Сюда же относятся и панцирные жгутиковые (Dinoflagellata), одетые в целлюлозную капсулу и входящие в состав планктона. В человеке живет, вызывая сонную болезнь, паразитическая форма Trypanosoma (на фото ниже).
Саркодовые
Саркодовые - еще одна группа, к которой относится большое количество видов. Все это многообразие простейших трудно охарактеризовать, поэтому скажем пару слов о самом известном. Всем нам хорошо знаком еще со школы такой представитель саркодовых, как свободноживущая Amoeba proteus (на фото ниже). Амеба - одноклеточное животное, принадлежащее к обширному типу простейших, которые процветают всюду, где достаточно влажно.
Их размеры варьируют от микроскопических паразитов крови Babesia до крупных фораминифер, чьи раковины 5 см в длину.
Лучевики, солнечники и споровики
Лучевики (Radiolaria) и солнечники (Heliozoa) обладают скелетом из кремнезема. Поэтому их иногда собирают и используют в качестве абразивного материала. Выпадая из общего правила вариабельности, споровики демонстрируют высокую степень однородности, которой не отличается все многообразие простейших. Паразитические простейшие - все их виды. Поэтому споровики лишены органелл, необходимых для движения и питания: им нет нужды перемещаться, а пищу они усваивают уже переваренную. Их жизненный цикл объединяет стадии, размножающиеся как бесполым, так и половым путем, в результате чего образуются споры, способные произвести многие сотни особей.
Инфузория-туфелька
Paramecium (инфузория-туфелька) - специализированное одноклеточное животное. О нем непременно стоит рассказать, характеризуя многообразие водных простейших. Наружный слой содержимого клетки - эктоплазма - ограничен плотной оболочкой, несущей множество крошечных ресничек. Их ритмичные согласованные удары позволяют животному двигаться. Перистома ведет в слепой вырост - глотку, окруженную зернистой эндоплазмой. Пищевые частицы поступают в глотку благодаря движениям ресничек, а затем попадают в вакуоли. Содержимое пищеварительных вакуолей, перемещающихся в эндоплазме, переваривается ферментами. Непереваренные остатки выбрасываются через порошицу. Водный баланс поддерживается благодаря деятельности двух пульсирующих вакуолей. Из двух ядер большее (макронуклеус) связано с обменом веществ в клетке, а меньшее (микронуклеус) участвует в половом процессе.
Plasmodium vivax
Рассмотрим еще один известный вид, характеризуя многообразие простейших. Паразитические простейшие многочисленны, но этот возбудитель малярии доставляет особенно много хлопот людям. Plasmodium vivax, попадая в кровяное русло человека после укуса его самкой комара Anopheles, проникает в клетки печени, где и размножается. При разрыве пораженных клеток плазмодий выходит и заражает новые. Затем многократно внедряется в эритроциты, размножаясь в них и разрушая. Наконец, появляются мужские и женские половые клетки (гаметоциты). Попадая с кровью в очередного комара, мужские гаметоциты делятся в его желудке, образуя гаметы. Из продукта слияния их - зиготы - появляются новые плазмодии, проникающие в слюнные железы комара. И цикл повторяется.
Размножение простейших
При бесполом размножении простейшие делятся пополам, образуя две особи. Такое деление полностью сформировавшихся клеток захватывает и протоплазму, и ядро. В результате этого образуются две одинаковые дочерние клетки. В неблагоприятных условиях некоторые жгутиковые и саркодовые секретируют плотную, непроницаемую защитную оболочку (цисту), внутри которой клетка может делиться. При попадании в благоприятные условия циста разрушается, и появляются особи, размножающиеся бесполым путем.
Способы полового размножения простейших весьма разнообразны. Paramecium, например, размножается путем конъюгации: две особи, принадлежащие разным линиям, сливаются боками, а затем, после деления ядер и обмена ядерным материалом, расходятся. Позже оба партнера могут поделиться, произведя до восьми (по четыре от каждого) дочерних особей, обладающих ядрами со смешанной наследственностью. Amoeba, размножаясь бесполым путем, разделяется на две дочерние клетки. Они имеют одинаковую величину. В начале деления в ядре, которое становится короче и толще, появляются хромосомы; каждая состоит из двух хроматид. Пульсирующая вакуоль делится, и ее половинки расходятся. Одновременно расходятся и хроматиды, а цитоплазма начинает перешнуровываться пополам. С окончанием деления хромосом разделяется и цитоплазма. Получившиеся дочерние клетки идентичны.
Питание простейших
Подобно другим животным, простейшие получают энергию, питаясь сложными органическими соединениями. Amoeba sp. захватывает псевдоподиями пищевые частицы, и они перевариваются в пищеварительных вакуолях с участием ферментов. Paramecium sp. живет в основном за счет бактерий, загоняя их в перистом движениями ресничек. Trichonympha sp. обитает в кишечнике термитов и питается там теми веществами, которые не усваиваются хозяином. Acineta sp. (на фото ниже) используют в пищу только отдельные виды инфузорий, которые иногда бывают крупнее их самих.
Передвижение
Простейшие передвигаются тремя основными способами. Саркодовые «ползают» путем образования выростов протоплазмы. Движение создается за счет направленности в одну сторону тока эндоплазмы и ее обратимого превращения на периферии в студенистую эктоплазму. Благодаря резким ударам жгутика перемещаются жгутиковые. Инфузории движутся с помощью множества крошечных колеблющихся ресничек.
Бактерии и вирусы
Общая характеристика и многообразие простейших должны быть дополнены кратким рассказом о бактериях и вирусах, которых часто путают с ними. Они доставляют немало хлопот человеку, однако играют свою особую роль в природе. Бактерии и вирусы - самые мелкие организмы на планете. Хотя это относительно просто организованные существа, примитивными их не назовешь. Они способны выживать в весьма неблагоприятных условиях, а большая способность адаптироваться к изменившимся условиям ставит их в один ряд с наиболее продвинувшимися и преуспевающими формами. Вирусы - это не клетки, поэтому их нельзя отнести к одноклеточным, а вот бактерии вполне можно считать таковыми. Однако они не являются простейшими, поскольку у них нет ядра. Расскажем о них подробнее.
Где обитают бактерии
В отличие от вирусов бактерии - это клетки. Однако они значительно проще устроены, чем клетки высокоорганизованных существ, и очень варьируют по величине и форме. Бактерии найдены повсюду. Они могут жить даже при условиях, которые исключают существование более сложных организмов. Их встречают в океане даже на глубине 9 км. При ухудшении условий внешней среды бактерии образуют устойчивую покоящуюся стадию - эндоспору. Это самый устойчивый из известных живых организмов: некоторые эндоспоры не погибают даже при кипячении.
Из всех возможных местообитаний наиболее рискованное - другой организм. Бактерии попадают в него обычно через раны. Но, проникнув внутрь, они должны устоять против защитных сил своей жертвы, особенно против фагоцитов (клеток, способных их захватывать и переваривать) и антител, которые могут нейтрализовать их вредное действие. Поэтому одни бактерии окружены снаружи слизистой оболочкой, неуязвимой для фагоцитов; другие после захвата их фагоцитами могут жить в них; наконец, третьи вырабатывают маскирующие вещества, которые помогают им скрыть свое присутствие в пораженных клетках, и последние не вырабатывают антител.
Вредные и полезные бактерии
Бактерии могут причинять вред тремя способами: например, закупоркой различных жизненно важных каналов в организме за счет многочисленности; выделением токсичных веществ (токсин почвенной бактерии Clostridium tetani (на фото ниже), вызывающий столбняк, относится к наиболее сильным из известных науке ядов); а также стимуляцией аллергических реакций у жертв.
Некоторое время против микробных инфекций были эффективны антибиотики, но многие бактерии выработали устойчивость к ряду препаратов. Они быстро размножаются, делясь в благоприятных условиях каждые 10 минут. При этом, естественно, шансы на появление мутантов, устойчивых к тем или иным антибиотикам, возрастают. Но не все бактерии, живущие в других организмах, приносят вред. Так, в желудочно-кишечном тракте коровы, овцы или козы есть специальный отдел - рубец, в котором обитает множество бактерий, помогающих животным переваривать растительную клетчатку.
Микоплазмы
Микоплазмы - самые мелкие из всех клеточных организмов и, возможно, являющиеся переходной стадией между вирусами и бактериями - встречаются в природе в сточных водах, но могут поражать и животных, вызывая у них такие заболевания, как, например, некоторые формы артритов у свиней.
Значение бактерий
Благодаря этим организмам разлагаются трупы, и в почву возвращаются содержащиеся в них органические вещества. Без этого постоянного круговорота органических строительных блоков жизнь не могла бы существовать. Человек широко использует жизнедеятельность бактерий для превращения органических отходов и сырья в полезные продукты при компостировании, изготовлении сыров, масла, уксуса.
В заключение
Как вы видите, многообразие и значение простейших велико. Несмотря на то что размеры их очень малы, они играют важную роль в поддержании жизни на нашей планете. Конечно, мы лишь вкратце охарактеризовали многообразие простейших животных. Надеемся, у вас появилось желание познакомиться с ними поближе. Систематика и многообразие простейших - интересная и обширная тема.
