Основная статья: Группы
Основные группы одноклеточных:
Прокариоты преимущественно одноклеточны, за исключением некоторых цианобактерий и актиномицетов . Среди эукариот одноклеточное строение имеют простейшие , ряд грибов , некоторые водоросли . Одноклеточные могут формировать колонии .
Считается, что одноклеточными были первые живые организмы Земли . Наиболее древними из них считаются бактерии и археи . Одноклеточные животные и прокариоты были открыты А. Левенгуком .
Эукарио́ты, или Я́дерные (лат. Eucaryota от греч. εύ- - хорошо и κάρυον - ядро) - домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра. Все организмы, кроме бактерий и архей, являются ядерными (вирусы и вироиды также не являются эукариотами, но не все биологи считают их живыми организмами).
Животные, растения, грибы, а также группы организмов под общим названием протисты - все являются эукариотическими организмами. Они могут быть одноклеточными и многоклеточными, но все имеют общий план строения клеток. Считается, что все эти столь несхожие организмы имеют общее происхождение, поэтому группа ядерных рассматривается как монофилетический таксон наивысшего ранга. Согласно наиболее распространённым гипотезам, эукариоты появились 1,5-2 млрд лет назад. Важную роль в эволюции эукариот сыграл симбиогенез - симбиоз между эукариотической клеткой, видимо, уже имевшей ядро и способной к фагоцитозу, и проглоченными этой клеткой бактериями - предшественниками митохондрий и хлоропластов.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Тема 2. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНИЗМЫ. ПЕРЕХОД К БАГАТОКЛІТИННОСТІ
§15. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЭУКАРИОТЫ
Речь пойдет о микроорганизмы, тело которых представляет собой только одну клетку, но эта клетка, в отличие от бактерий, имеет ядро.
Евглена зеленая - это животное или растение? Какие малые организмы и водоросли важны для нашей жизни?
К ey кар io т относится большинство видов, которые населяют нашу планету и отличаются от бактерий тем, что их клетки имеют ядро.
Ядро эукариот содержит молекулы ДНК, организованные в хромосомы. Характерной особенностью эукариот является наличие митохондрий. В эукариот, которые способны к фотосинтезу, являются хлоропласты. Цитоплазма именно еукаріотичних клеток содержит большинство других органелл, включая лизосомы и различные вакуоли.
Эукариоты могут быть как одноклеточными, так и багатоклітинними. Примерами эукариот есть все те животные, грибы, растения, которых вы видите без использования увеличительных приборов.
Одноклеточные эукариоты - это организмы, состоящие из одной еукаріотичної клетки, которая часто совсем не похожа на клетки многоклеточных растений, животных или грибов. Хотя все многоклеточные эукариот и произошли от одноклеточных.
Иногда многоклеточные эукариоты, приспосабливаясь к особым условиям среды, «возвращались» к одноклеточного строения. Примером таких организмов являются известные каждой хозяйке одноклеточные грибы - обычные пекарские дрожжи (рис. 39, е, ж). Сейчас известно свыше 100 тыс. видов одноклеточных эукариот.
Одноклеточные эукариотные организмы существенно различаются по способам питания. Часть одноклеточных эукариот питается гетеротрофно, другая часть - автотрофно. В гетеротрофных одноклеточных эукариот различают животный и грибной способы поглощения органических веществ. При животном образе клетка захватывает твердые частички пищи, и далее переваривает их в цитоплазме, часто - в особых органеллах - пищеварительных вакуолях. При грибном способе клетки могут поглощать только растворенные органические вещества, всасывая их всей поверхностью. Автотрофне питания у одноклеточных эукариот происходит исключительно благодаря фотосинтезу.
Твариноподібні и рослиноподібні одноклеточные эукариоты. Одноклеточных эукариот с животным способом питания называют одноклеточными твариноподібними организмами. Одноклеточных эукариот с растительным способу питания относят к одно клеточных водорослей. Кроме того, много одноклеточных эукариот (как твариноподібних, так и рослиноподібних) способны поглощать питательные вещества грибным способом - путем всасывания их всей поверхностью клетки.
ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ЭУКАРИОТЫ
Мол. 39. Примеры одноклеточных аукаріот; а-амеба; б - инфузорія; в - воротниковая джгутиконосці; г-диатомовые водоросли; д - евгленова водоросль; есть - одноклеточная зеленая водоросль; е, ж-одноклеточные грибы - дрожжи
Например, одноклеточная водоросль евглена (рис. 39, д), которую иногда ошибочно называют «нa півтвариною-напіврослиною», имеет зеленые хлоропласты, и при наличии света питается благодаря фотосинтезу. Если же в воде много растворенных органических веществ, а света нет, евглена переходит на гетеротрофний (грибной) тип питания, и даже может при этом становиться бесцветной. Евглена поглощает только растворенные органические вещества, всасывая их всей поверхностью клетки. До захвата и переваривания твердых частиц пищи, то есть до животного питания, евглена не способна. С другой стороны, амебы и некоторые инфузории (рис. 39, а, б), которые относятся к твариноподібних одноклеточных организмов, поглощающих органические вещества как животным, так и грибным способом, однако из-за отсутствия хлоропластов не могут питаться как растения.
В природе одноклеточные твариноподібні организмы и водоросли служат пищей для многих животных, особенно тех, что обитают в воде. Современные представители мира одноклеточных эукариот играют важную роль в процессах самоочищения водоемов, а остатки ископаемых одноклеточных твариноподібних организмов и водорослей используются геологами для определения возраста осадочных пород и при поисках месторождений полезных ископаемых, в частности нефти.
ВЫВОДЫ
1. Клетки эукариот имеют значительно более сложную структуру, чем у прокариот. Главным признаком эукариот является наличие ядра.
2. Эукариотные организмы могут быть как одноклеточными, так и багатоклітинними.
3. Одноклеточным еукаріотам свойственны разные способы питания - животный, грибной, растительный и их различные комбинации.
4. Одноклеточных эукариот с животным способом питания называют одноклеточными твариноподібними организмами, с растительным - одноклеточными водорослями.
ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ, КОТОРЫЕ НУЖНО УСВОИТЬ
Эукариоты, одноклеточные эукариоты, одноклеточные твариноподібні организмы, одноклеточные водоросли.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Чем одноклеточные эукариоты отличаются от бактерий и ціанопрокаріот?
2. Какие способы питания присущи одноклеточным еукаріотам?
3. В чем заключается разница между одноклеточными твариноподібними организмами и одноклеточными водорослями?
4. Часто в литературе можно встретить высказывание, что евглена в темноте питается как животное. Является ли это утверждение полностью правильным?
ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Чем знамениты одноклеточные эукариоты?
(Ответ на вопрос школьников: Почему море светится? Что нам дают водоросли и одноклеточные твариноподібні организмы и нужны ли они нам?)
Размножаясь в большом количестве, одноклеточные эукариоты способны вызвать некоторые явления, известные человеку еще с древних времен и описаны в легендах. К ним относятся «кровавые дожди» и «кровавый снег», которые вызывает одноклеточная водоросль гематокок, опасное токсичное «цветение» воды в морях и океанах, известное под названием «красные приливы» - его вызывают отдаленные родственники инфузорий - динофлагеляти, зеленые и красные «цветения» коры деревьев - явления, обусловленные массовым развитием родственных хлорелою зеленых водорослей. Летом ночью можно наблюдать, как в море за лодкой или плавником тянется серебристо-голубая полоска света; это обычно светятся одноклеточные ночесвітки.
На очистных сооружениях армия родственников инфузорий, амеб и евглен неутомимо изымает из воды и раскладывает в своих клетках доли органического вещества, обеспечивая тем самым процесс самоочищения загрязненных вод.
Останки погибших одноклеточных эукариот, которые жили в океане десять миллионов лет назад, образовали немало различных осадочных пород, которые использует человек. Например, обычная школьная мел - это остатки раковин фораминифер и чешуек коколітофорид (рис. 40).
Рис. 40. Породы, образуемые ископаемыми одноклеточными еукаріотизми. Мел (а) и ее состав (остатки фораминифер и коколітофорид (б); современная коколітофорида с известняковыми коколітами (в), из которых образовался мел)
Окружающий нас мир поражает разнообразием форм жизни – от невидимых глазу вирусов и миллиметровой ряски до гигантского 30-метрового синего кита. Только представители царства Животных составляют около 1.5 млн видов. Все они обладают рядом общих признаков: не могут создавать органические вещества самостоятельно, ведут активный образ жизни и имеют органы чувств, позволяющие ориентироваться в пространстве.
Самыми элементарными представителями животных являются простейшие одноклеточные организмы. Известно почти 70 тыс. разновидностей этих существ. Подобно бактериям, состоят из единственной клетки, обладающей более сложным устройством. Поскольку клетка имеет ядро, то их относят к эукариотам. Это целиком самодостаточные организмы, которые обладают органоидами, выполняющими пищеварительные, регулятивные и выделительные функции.
В зависимости от типа питания выделяют:
В большинстве простейшие организмы являются гетеротрофами, в роли источника пищи выбирая либо растения, либо других гетеротрофов или их остатки.
Способы перемещения простейших достаточно разнообразны и служат основой для деления на классы, в которые входят: жгутиковые, корненожки, споровики, инфузории, солнечники, радиолярии.
Простейшие живут в любой влажной среде:
морской, речной, болотной воде, в лужах после дождя и в сырой земле, даже во мху. И это неполный перечень мест, где обитают простейшие. Их можно встретить и в клетках, кровяной плазме, кишечнике многоклеточных.
При неблагоприятных условиях (недостаток влаги, кислорода или пищи) эти организмы создают вокруг себя цисту. Так, они могут долго оставаться живыми при низких температурах либо при полном отсутствии влаги. В таком состоянии простейшие живут от полутора до 17 лет.
В сухом состоянии цисты легко подхватываются ветром, который разносит их на большое расстояние. Они прикрепляются к птицам и насекомым, переносящим незваных пассажиров в разные места. Как только цисты попадут в хорошие условия жизни, то их обитатели сразу же покинут укрытие и быстро восстановят свою деятельность.
Разнообразие питания и способность переноситься на большие расстояния обусловили широкое распространение простейших по земному шару.
К этому классу относят животных, передвигающихся с помощью одного или нескольких жгутиков или бичей – тонких цитоплазматических отростков . Количество их составляет 1–8 штук. У некоторых представителей бич проходит вдоль тела, присоединяясь к нему выростом цитоплазмы. Этот вырост совершает волновые движения и служит вспомогательным органом.
Обитают жгутиковые как в пресной, так и в морской воде, значительно реже в почве. Они важны для водоёмов. Размножаются как продольным делением клетки пополам, так и путём формирования гамет. Яркими представителями являются эвглена зелёная и вольвокс.
Эвглена зелёная – типичный представитель одиночной формы, житель пресноводных водоёмов. Имеет веретеновидную форму тела, постоянную из-за уплотнения наружного слоя протоплазмы. Обладая единственным жгутиком, плавает сверху в светлое время суток, поскольку в этот период появляется способность к фотосинтезу. В темноте же животное становится гетеротрофным и ищет жидкую органическую пищу. При благоприятном режиме питания организм запасает питательные вещества, близкие составом к крахмалу.
Размножается бесполым путём – вначале делится ядро, потом и все тело простейшего. Одна дочерняя клетка получает старый жгутик либо передачи его может не быть вовсе и в обеих клетках вырастает новый. Во время зимы эвглена образует цисту, отбрасывая жгутик, и живёт в таком состоянии до тепла.
Вольвокс – колониальная форма жгутиковых, которая включает в себя тысячи особей. Обитает в стоячей пресной воде. Колонии формируются в виде шариков, достигающих 1 мм. В каждом шарике существует множество клеток, подобных по своему строению эвглене. Однако, в отличие от неё, клетки вольвокса имеют по 2 жгутика. Колония представляет собой студенистое вещество, в которое погружены клетки таким образом, что движущие жгутики выставлены наружу. Так, вольвокс и перекатывается по воде.
Когда приходит пора размножения, несколько клеток погружаются в вещество глубже и делятся, образуя новые молодые колонии, которые затем попадают наружу. А также могут образовываться и половые формы из макро и микрогамет.
Пресноводная амёба живёт в лужах и небольших прудах. Питается водорослями и частицами органических веществ, переваривая их в пищеварительных вакуолях. Размножение бесполое – вначале делится ядро клетки, а потом и цитоплазма. Тело пронизывают поры, сквозь которые выпячиваются ложноножки.
К корненожкам или саркодовым относят также солнечников и радиолярии.
Солнечники живут в пресных водоёмах . Питаются водорослями и микроорганизмами, личинками беспозвоночных и бактериями. От остальных простейших отличаются скелетом на поверхности клетки.
Радиолярии (лучевики ) обитают в солёной воде морей и океанов тропических и субтропических поясов. Обладают внутренним скелетом, лучи которого служат для укрепления псевдоподий, захватывающих добычу. Размножаются путём деления. После отмирания скапливаются в виде ила, который впоследствии трансформируется в минералы.
Это самые высокоорганизованные простейшие , обитающие в водоёмах, почве и в чужих организмах. Передвигаются с помощь ресничек. Существует около 5 тыс. видов. Яркий представитель – инфузория туфелька. Обычная обитает в стоячих водоёмах и размножается бесполым и половым путём. Питается бактериями и водорослями, в свою очередь, служит пищей для рыб.
Простейшие одноклеточные организмы играют как отрицательную, так и положительную роль в природе и жизни человека:
1. Какое строение имеет клетка простейших? Почему она является самостоятельным организмом?
Клетка простейших выполняет все функции самостоятельного организма: она питается, перемещается, дышит, перерабатывает пищу, размножается.
В каких средах обитают одноклеточные? Почему наличие воды является обязательным условием их существования?
Простейшие обитают только в водной среде, потому что они дышат растворенным в воде кислородом и могут передвигаться только в жидкой среде.
В чем заключается функция вакуолей в организме одноклеточных?
В организме одноклеточных присутствуют пищеварительная и сократительная вакуоли. В пищеварительной вакуоли происходит переваривание пищи, сократительная вакуоль выводит из клетки вредные вещества и избыток воды.
Назовите органоиды движения. Каковы способы движения одноклеточных?
Амеба передвигается с помощью ложноножек, как бы перетекая. Эвглена зеленая движется благодаря вращению жгутика, а инфузория передвигается за счет колебательных движений ресничек.
5. Какими способами размножаются простейшие? Кратко охарактеризуйте эти способы.
Представителя Типа Саркодовые и жгутиконосцы размножаются бесполым способом.
Вначале пополам делится ядро, а затем образуется перетяжка, делящая клетку на два полноценных организма.
Простейшим Типа Инфузории свойственен половой процесс, при котором увеличения числа особей не происходит.
Половой способ перераспределяет генетический материала между особями, увеличивает жизнестойкость организмов.
6. Как простейшие переносят неблагоприятные условия?
При наступлении неблагоприятных условий (низкая температура воды, иссушение места обитания) простейшие выделяют вокруг себя защитную оболочку – цисту.
В состоянии цисты организм может дожидаться наступления благоприятных условий или, с помощью ветра, перенестись в другое место обитания.
7. Назовите двух-трех представителей простейших, обитающих в морской среде. Какую роль они играют в природе?
В морской среде обитают радиолярии, фораминиферы.
Они участвуют в образовании пластов осадочных пород.
8. Назовите известные вам заболевания, вызываемые простейшими, и меры предупреждения этих заболеваний.
Амебная дизентерия, малярия. Для предупреждения этих заболеваний следует соблюдать правила личной гигиены, перед едой тщательно мыть фрукты и овощи, пользоваться средствами защиты от комаров.
Какие утверждения верны?
1.
Клетка простейших выполняет роль самостоятельного организма.
2. Размножение у амебы бесполое, а у инфузории-туфельки – и бесполое, и половое.
4. Эвглена зеленая является переходной формой от растений к животным: имеет хлорофилл, как у растений, а питается гетеротрофно и передвигается, как животные.
6.
Малое ядро у инфузории участвует в половом размножении, а большое отвечает за жизнедеятельность.
Размножение, или репродукция, - одно из важнейших свойств живых организмов. Под размножением понимается способность организмов производить себе подобных. Иными словами, размножение - это воспроизведение генетически сходных особей данного вида. Обычно размножение характеризуется увеличением числа особей в дочернем поколении по сравнению с поколением родителей.
При размножении обеспечивается преемственность и непрерывность жизни. Благодаря смене поколений определенные виды и их популяции могут существовать неограниченно долго, так как снижение их численности вследствие естественной гибели особей компенсируется за счет постоянного воспроизведения организмов и замещения умерших родившимися.
Виды организмов, будучи представлены смертными особями, благодаря смене поколений не только сохраняют и передают потомкам основные черты своего строения и функционирования, но и изменяются. Наследственные изменения организмов в ряду поколений приводят к изменению вида или I возникновению новых видов.
Обычно различают два основных типа размножения: бесполое и половое.
Половое размножение связано с образованием половых клеток - гамет, их слиянием (оплодотворением), образованием зиготы и дальнейшим ее развитием. Бесполое размножение не связано с образованием гамет.
Формы размножения разных организмов можно представить в виде следующей схемы:
Бесполое размножение .
При бесполом размножении потомки развиваются из одной материнской клетки или группы соматических клеток (части материнского организма).
Бесполое размножение одноклеточных организмов . Бактерии и простейшие (амебы, эвглены, инфузории и др.) размножаются делением клетки надвое. Бактерии делятся простым бинарным делением; простейшие - митозом. При этом дочерние клетки получают равное количество генетической информации.
Органоиды обычно распределяются равномерно. После деления дочерние клетки растут и, достигнув величины материнского организма, снова делятся.
Множественное деление (шизогония) характерно для некоторых водорослей и простейших (фораминифер, споровиков).
При таком способе размножения сначала наблюдается многократное деление ядра без деления цитоплазмы, а затем вокруг каждого из ядер обособляется небольшой участок цитоплазмы, и деление клетки завершается образованием множества дочерних клеток.
Почкование заключается в том, что на материнской клетке образуется небольшой бугорок, содержащий дочернее ядро.
Почка растет, достигает размеров материнской особи и затем отделяется от нее. Подобный тип размножении встречается у дрожжей, сосущих инфузорий и некоторых бактерий.
Спорообразование встречается у водорослей, простейших (споровики) и некоторых групп бактерий.
Этот тип размножения связан с образованием спор. Споры - особые клетку, которые могут вырасти в новые организмы, Они образуются обычно в большом количестве в результате многих последовательных делений. У бактерий споры, как правило, не служат для размножения, а лишь способствуют переживанию неблагоприятных условий.
Бесполое размножение многоклеточных организмов . У растений широко распространено вегетативное размножение, при котором начало новому организму дают вегетативные органы - корень, стебель, лист, либо специализированные видоизмененные побеги - клубни, луковицы, корневища, выводковые почки и т.
В случае фрагментации новые особи возникают из фрагментов (частей) материнского организма. Фрагментацией могут размножаться, например, нитчатые водоросли, грибы, некоторые плоские (ресничные) и кольчатые черви.
Почкование характерно для губок, некоторых кишечнополостных (гидры) и оболочников (асцидии), у которых за счет размножения группы клеток на теле образуются выпячивания (почки). Почка увеличивается в размерах, затем у нее появляются зачатки всех структур и органов, характерных для материнского организма.
Потом происходит отделение (отпочковывание) дочерней особи, которая растет и достигает размеров материнского организма. Если дочерние особи не отделяются от материнской, то формируются колонии (коралловые полипы).
У некоторых групп животных наблюдается полиэмбриония, при которой первые деления при дроблении зиготы сопровождаются разобщением бластомеров, из которых впоследствии развиваются самостоятельные организмы (от 2 до 8). Полиэмбриония распространена у плоских червей (эхинококк) и в некоторых группах насекомых (наездники).
Таким способом образуются однояйцевые близнецы у человека и других млекопитаюших (например, у южноамериканских броненосцев).
Спорообразование присуще всем споровым растениям и грибам. При этом способе размножения из определенных клеток материнского организма в результате их деления (митозом или мейозом) формируются споры, которые при прорастании могут стать родоначальницами дочерних организмов.
Половое размножение .
При половом размножении потомки вырастают из оплодотворенных клеток, содержащих генетический материал женской и мужской половых клеток - гамет, слившихся в зиготу. При этом ядра гамет образуют одно ядро зиготы.
В результате оплодотворения, т. е. слияния женской и мужской гамет, образуется диплоидная зигота с новой комбинацией наследственных признаков, которая и становится родоначальницей нового организма.
Половое размножение одноклеточных организмов . Формами полового процесса являются конъюгация и копуляция.
Конъюгация - своеобразная форма полового процесса, при которой оплодотворение происходит путем взаимного обмена мигрирующими ядрами, перемещающимися из одной клетки в другую по цитоплазматическому мостику, образуемому двумя особями.
При конъюгации обычно не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетическим материалом между клетками, что обеспечивает пере комбинацию наследственных свойств. Конъюгация типична для ресничных простейших (например, инфузорий).
При конъюгации у бактерий происходит обмен участками ДНК.
При этом могут возникать новые свойства (например, устойчивость по отношению к определенным антибиотикам).
Таким образом, конъюгация у одноклеточных организмов, хотя и не приводит к увеличению числа особей, вызывает появление организмов с новыми комбинациями признаков и свойств.
Копуляция - форма полового размножения, при которой две особи приобретают половые различия, т.е. превращаются в гаметы и сливаются, образуя зиготу.
В процессе эволюции полового размножения нарастает степень различия гамет.
На ранних этапах эволюции полового размножения гаметы внешне не отличаются друг от друга. Дальнейшее усложнение связано с дифференциацией гамет на мелкие и крупные. И наконец, у некоторых групп организмов большая гамета становится неподвижной. Она во много раз крупнее мелких подвижных гамет. В соответствии с эти различают следующие основные формы копуляции: изогамия, анизогамия и оогамия.
При изогамии образуются подвижные, морфологически одинаковые гаметы, однако физиологически они различаются на «мужскую» и «женскую» (изогамия встречается у раковинной корненожки полистомеллы).
При анизогамии (гетерогамии) формируются подвижные, различающиеся морфологически и физиологически гаметы (такой тип размножения характерен для некоторых колониальных жгутиконосцев).
В случае оогамии гаметы сильно отличаются друг от друга. Женская гамета - крупная неподвижная яйцеклетка, содержит большой запас питательных веществ. Мужские гаметы - сперматозоиды - мелкие, чаще всего подвижные клетки, которые перемещаются с помощью одного или нескольких жгутиков (вольвокс).
Половое размножение многоклеточных организмов .
При половом размножении у животных имеет место только оогамия. У водорослей и грибов встречаются все формы полового процесса. Для высших растений характерна оогамия. У семенных растений мужские гаметы - спермии - не имеют жгутиков в доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки.
У некоторых водорослей (например, у спирогиры) при половом размножении сливается содержимое двух вегетативных недифференцированных клеток, физиологически выполняющих функцию гамет.
Такой половой процесс называется конъюгацией. Образовавшаяся в результате слияния протопластов коньюгирующих клеток зигота переходит в состояние покоя. В дальнейшем при прорастании зигототы происходит редукционное деление. Из гаплоидных клеток формируются новые особи. Поскольку одновременно конъюгирует множество клеток попарно расположенных организмов спирогиры, такой процесс приводит к образованию большого числа потомков.
У многоклеточных организмов наиболее распространено половое размножение, при котором происходит оплодотворение.
Как исключение встречается особая форма развития организмов из неоплодотворенных яйцеклеток (апомиксис - у растений и партеногенез - у животных).
Министерство высшего и среднего образования РФ
Московский Государственный Университет Пищевых Производств
Институт экономики и Предпринимательства
Реферат на тему:
Одноклеточные организмы как наиболее простые формы жизни
Выполнила студентка
Группы 06 Э-5
Пантюхина О.С
Проверила проф.
Бутова С.В
Москва 2006
1. Введение. . . . . . . . . . . .3
2. Простейшие. . . . . . . . . . . 4-5
3. Четыре основных класса простейших. . . . .5-7
4. Размножение-основа жизни. . . . . . . . . 8-9
5. Большая роль маленьких простейших. . . . . 9-11
6. Заключение. . . . . . . . . . . . .12
Список литературы. . . . . . .13
Введение
Одноклеточные организмы выполняют те же функции, что многоклеточные: питаются, двигаются и размножаются. Их клетки должны быть <<мастером на все руки>>, чтобы делать все это, что другие животных делают особые органы. Поэтому одноклеточные животные настолько непохожи на остальных, что их выделяют в отдельные подцарство простейших.
Простейшие
К типу простейших (Protozoa) относится свыше 15000 видов животных, обитающих в морях, пресных водах, почве.
Тело простейших состоит только из одной клетки. Форма тела простейших разнообразна.
Оно может быть постоянным, иметь лучевую, двустороннюю симметрию (жгутиковые, инфузории) или вообще не иметь постоянной формы (амеба). Размеры тела простейших обычно малы – от 2-4 мк до 1,5 мм, хотя некоторые крупные особи достигают 5 мм в длину, а ископаемые раковинные корненожки имели в диаметре 3 см и более.
Тело простейших состоит из цитоплазмы и ядра.
Цитоплазма ограничена наружной цитоплазматической мембраной, в ней находятся органоиды - митохондрии, рибосомы, эндо-плазматическая сеть, аппарат Гольджи.
У простейших одноили несколько ядер. Форма деления ядра – митоз. Имеетсятакже половой процесс. Он заключается в образовании зиготы. Органоиды движения простейших – это жгутики, реснички, ложноножки; или их нет совсем.
Большинство простейших, как и все прочие представители животного царства, гетеротрофные. Однако среди них имеются и автотрофные.
Особенность простейших переносить неблагоприятные условия окружающей среды – состоит в способности инцис тироваться , т.е.
образовывать цисту . При образованиицисты органоиды движения исчезают, объем животногоуменьшается, оно приобретает округлую форму, клетка покрывается плотной оболочкой. Животное переходит в состояние покоя и при наступлении благоприятных условий возвращается к активной жизни.
Размножение простейших весьма разнообразно, от простого деления (бесполое размножение) до довольно сложного полового процесса – конъюгации и копуляции.
Среда обитания простейших разнообразна – это море, пресные воды, влажная почва.
Четыре основных класса простейших
1 – жгутиковые (Flagellata, или Mastigophora);
2 – саркодовые (Sarcodina, или Rhizopoda);
3 – споровики (Sporozoa);
4 – инфузории (Infusoria, или Ciliata).
1.Около 1000 видов, преимущественно с вытянутым овальным или грушевидном телом, составляют класс жгутиковых (Flagellata или Mastigophora). Органеллы движения – жгутики, которых у различных представителей класса может быть от 1 до 8 и более.
Жгутик – тонкий цитоплазматический вырост, состоящий из тончайших фибрилл. Своим основанием он прикреплен к базальному тельцу или кинетопласту . Жгутиковые движутся жгутом вперед, создавая своим движением вихревые водовороты и как бы «ввинчивая» животное
в окружающую жидкую среду.
Способ питания : жгутиковых разделяют на имеющиххлорофилл и питающихся автотрофно, и на не имеющих хлорофилла и питающихся, как прочие животные, гетеротрофнымспособом.
Гетеротрофы на передней стороне тела имеют особое углубление – цитостом , через который при движениижгутика пища вгоняется в пищеварительную вакуоль.
Рядформ жгутиковых питается осмотическим путем, всасывая всей поверхностью тела, растворенные органические вещества из окружающей среды.
Способы размножения : Размножение происходит чаще всего путем деления надвое: обычно одна особь дает начало двум дочерним. Иногда размножение происходит очень быстро, с образованием бесчисленного множества особей (ночесветки).
2.Представители класса саркодовых, или корненожек(Sarcodina илиRhizopoda ), двигаются при помощи ложноножек – псевдоподобий.
Класс включает разнообразных водных одноклеточных:амеб, солнечников, лучевиков.
Среди амеб, кроме форм, неимеющих скелета или раковинки, встречаются виды, имеющие домик.
Большинство саркодовых являются обитателями морей, имеются также пресноводные, живущие в почве.
Саркодовые характеризуются непостоянной формой тела. Дыхание осуществляется всей его поверхностью. Питание – гетеротрофное. Размножение – бесполое, существует также половой процесс.
Лихорадка, малокровие, желтуха – типичные признаки заболевания споровиками. Пироплазмы, бабезии относятся к отряду кровяных споровиков, поражая эритроциты млекопитающих (коров, лошадей, собак и др. домашних животных). Переносчики болезней – клещи. Кроме кровяных есть еще два отряда споровиков — кокцидии и грегарины .
в позвоночных животных – млекопитающих, рыбах, птицах.
Кокцидия токсоплазмоз вызывает болезнь человека токсоплазмоз. Им можно заразиться от любого представителя семейства кошачьих.
Представители класса инфузорий (Infusorians илиCiliata ) имеют органеллы передвижения – реснички, обычно в большом числе.
Так, у туфельки (Parameciumcaudatum ) число ресничек более 2000. Реснички (как и жгутики) представляют собой специальные сложно устроенные цитоплазматические выросты.
Тело инфузорий покрыто оболочкой, пронизанной мельчайшими порами, через которые выходят реснички.
В тип инфузорий объединяют наиболее высоко организованных простейших. Они – вершина достижений, совершенных эволюцией в этом подцарстве. Инфузории ведут свободно плавающий или прикрепленный образ жизни.
Обитают как
У всех инфузорий не менее двух ядер.
Большое ядро регулирует все жизненные процессы. Маленькое ядро играет основную роль в половом процессе.
Размножаются инфузории делением (поперек оси тела). Кроме того, у них периодически происходит половой процесс – конъюгация . Инфузория “туфелька ” делится ежедневно,некоторые другие – несколько раз в сутки, а “трубач ” – раз
в несколько дней.
Пища в тело животного попадает через клеточный “рот”, куда она загоняется движением ресничек; на дне глотки образуются пищеварительные вакуоли .
Непереваренные остатки выводятся наружу.
Многие инфузории питаются только бактериями, другие же – хищники. Например, самые опасные враги “ туфельки ” – инфузории дидинии. Они меньше ее, но, нападая вдвоем иливчетвером, со всех сторон окружают “туфельку ” и убивают ее, выбрасывая из глотки, словно копье, особую “палочку ”.
Некоторые дидинии съедают в сутки до 12 “туфелек”.
Органеллы выделения инфузорий представляют собой две сократительные вакуоли; за 30 минут они выводят из инфузории количество воды равное объему всего ее тела.
Размножение – основа жизни
Бесполое размножение-деление клетки : Чаще всего у простейших встречается бесполое размножение.
Оно происходит путём деления клетка. Вначале делиться ядро. Программа развития организма находиться ядре клетки в виде комплекта молекул ДНК. Поэтому ещё до деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая из дочерних клеток получила свою копию наследственного текста.
Затем клетка делиться на две примерно равные части. Каждый из потомков получает лишь половину цитоплазмы с органеллами, но полную копии материнской ДНК и, пользуясь инструкциями, достраивает себе до целой клетки.
Бесполое размножение-простой и быстрый способ увеличить число своих потомков.
Это способ размножение, по сути, не отличается от деления клеток при росте тела многоклеточного организма. Вся разница в том, что дочерние клетки одноклеточных, в конце концов, расходятся, как самостоятельные организмы.
При деление клеток родительская особь не исчезает, а просто превращается в двух особей-двойников. Это означает, что при бесполом размножение организм может жить вечно, точно повторяясь в своих потомках. Действительно, учёным удавалась в течение нескольких десятков лет сохранять культуру простейших с одними и теми же наследственными свойствами.
Но, во-первых, в природе численность животных строго ограничена запасами пищи, так что выживают лишь немногие потомки. Во-вторых, абсолютно одинаковые организмы вскоре могут оказаться одинаково неприспособленными к изменению условий и все погибнут.
Избежать этой катастрофы помогает половой процесс.
К одноклеточным относятся организмы, тело которых состоит всего из одной клетки, имеющей ядро. Они сочетают в себе свойства клетки и самостоятельного организма.
Одноклеточные растения наиболее часто встречаются среди водорослей. Одноклеточные водоросли обитают в пресных водоемах, в морях, почве.
Широко распространена в природе шаровидная одноклеточная водоросль хлорелла. Она защищена плотной оболочкой, под которой находится мембрана.
В цитоплазме располагаются ядро и один хлоропласт, который у водорослей называется хроматофором. В нем содержится хлорофилл. В хроматофоре под действием солнечной энергии образуются органические вещества, как и в хлоропластах наземных растений.
Похожа на хлореллу шаровидная водоросль хлорококк («зеленый шарик»).
Некоторые виды хлорококка обитают и на суше. Именно они придают стволам старых деревьев, произрастающих во влажных условиях, зеленоватый цвет.
Есть среди одноклеточных водорослей и подвижные формы, например хламидомонада. Органом ее движения служат жгутики- тонкие выросты цитоплазмы.
Продающиеся и магазинах пачки дрожжей - это спрессованные одноклеточные грибы дрожжи.
Дрожжевая клетка имеет типичное строение грибной клетки.
Одноклеточный гриб фитофтора поражает живые листья и клубни картофеля, листья и плоды томатов.
Подобно одноклеточным растениям и грибам, существуют животные, у которых функции целого организма выполняет одна клетка. Ученые объединили всех одноклеточных животных в большую группу - простейшие.
Несмотря на разнообразие организмов этой группы, в основе их строения лежит одна животная клетка.
Поскольку она не содержит хлоропластов, простейшие не способны производить органические вещества, а потребляют их в готовом виде. Они питаются бактериями. одноклеточными водорослями, кусочками разлагающихся организмов.
Среди них много возбудителей тяжелых заболеваний человека и животных (дизентерийная амеба, лямблии, малярийный плазмодий).
К простейшим, широко распространенным в пресных водоемах, относятся относятся амеба и инфузория-туфелька. Их тело состоит из цитоплазмы и одного (амеба) или двух (инфузория-туфелька) ядер. В цитоплазме образуются пищеварительные вакуоли, в них происходит переваривание пищи.
Через сократительные вакуоли удаляются избыток воды и продукты обмена. Снаружи тело покрыто проницаемой оболочкой.
Через нее поступают кислород и вода, а выделяются различные вещества. Большинство простейших имеют специальные органы движения - жгутики или реснички. У инфузории-туфельки ресничками покрыто все тело, их насчитывается 10-15 тысяч.
Движение амебы происходит при помощи ложноножек - выпячиваний тела.
Наличие специальных органоидов (органов движения, сократительных и пищеварительных вакуолей) позволяет клеткам простейших выполнять функции живого организма.
Простейшие обитают в самых различных условиях среды. Большинство их - водные организмы, широко распространенные как в пресных, так и в морских водоемах.
Многие виды их живут в придонных слоях и входят в состав бентоса. Большой интерес представляет приспособление простейших к жизни в толще песка, в толще воды (планктон).
Небольшое число видов Protozoa приспособилось к жизни в почве. Их средой обитания являются тончайшие пленки воды, окружающие почвенные частицы и заполняющие капиллярные просветы в почве.
Интересно отметить, что даже в песках пустыни Каракум живут простейшие. Дело в том, что под самым верхним слоем песка здесь расположен влажный слой, пропитанный водой, приближающейся по своему составу к морской воде.
В этом влажном слое и были обнаружены живые простейшие из отряда фораминифер, являющиеся, по-видимому, остатками морской фауны, населявшей моря, ранее находившиеся на месте современной пустыни. Эта своеобразная реликтовая фауна в песках Каракумов впервые была обнаружена проф.
Л. Л. Бродским при изучении воды, взятой из колодцев пустыни.
Акантамеба. Фото: Yasser
В микроскопическом мире живут свои травоядные и хищники. Первые питаются органическими останками и растительными организмами, вторые – порой пассивно, а порой и активно охотятся на бактерии и даже на себе подобных – других простейших.
Хищники обычно довольно подвижны, они быстро передвигаются с помощью жгутиков – одного или нескольких, покрывающих тело ресничек или отрастающих ложноножек.
В любой среде жизни животные занимают участки, наиболее благоприятные для их существования. Конкретный участок среды жизни, населенный теми или иными животными, называется местообитанием этих животных.
В активных илах встречаются разнообразные простейшие: саркодовые, жгутиковые, ресничные инфузории, сосущие инфузории и другие.
Одноклеточные животные, как правило, имеют микроскопические размеры.
Их тело состоит из одной клетки. Основу ее составляет цитоплазма с одним или несколькими ядрами. Живут они в водоемах (от луж до океанов), во влажной почве, в органах растений, животных и человека.
Средой обитания инфузории туфельки является любой пресноводный водоем со стоячей водой и наличием в воде разлагающихся органических веществ.
Ее можно обнаружить даже в аквариуме, взяв пробы воды с илом, и рассмотреть их под микроскопом.
Могут ли столь крошечные создания, как простейшие, серьёзно влиять на жизнь нашей планеты? Вот небольшой пример. За всю историю Земли в её океанах родилось и погибло бесчисленное количество крошечных одноклеточных существ.
После смерти их микроскопические минеральные скелеты опускались на дно. За десятки миллионов лет они наслоились, образовав мощные отложения - мел, известняки. Если взглянуть под микроскопом на обыкновенный мел, мы увидим, что он состоит из множества раковинок простейших.
Морские простейшие - радиолярии и особенно фораминиферы - играли важную роль в формировании осадочных пород. Многие известняки, меловые отложения и другие осадочные породы, формировавшиеся на дне морских водоёмов в различные геологические периоды, целиком или частично образованы скелетами (известковыми или кремнёвыми) ископаемых простейших.
В связи с этим микропалеонтологический анализ используется при геолого-разведочных работах, главным образом в разведке на нефть.
