Основные признаки простейших

Простейшие

1. Из истории открытия

Простейших впервые увидел 1675 г. торговец сукном А. Левенгук, заинтересовавшись предшественником современных лупы и микроскопа. Увиденное Левенгук старательно записывал, и эти описания несколько раз в год на протяжении полстолетия присылал в Лондонское королевскому обществу. 1680 г. его туда приняли как равноправного члена. А рассматривал он все, что попадалось на глаза: капли слюны, вишневой наливки, крови, налет на зубах... И всюду видел разнообразнейших «зверенышей». Левенгук назвал их «наливочными зверенышами», а поскольку «напиток», «наливка» латынью будет «инфузум», то отсюда и название — инфузории.

В XVIII ст. наука уже смогла сориентироваться в разнообразии живого мира: шведский натуралист К. Линней был в состоянии «разложить по полочкам» огромное количество описаний животных и растений, собранных по всему миру, чем начал новую науку-систематику. И попробовав «привести порядок» инфузории, он впал в отчаяние и решил выделить их в один род, который назвал «хаос инфузориум». Два столетия разбирались ученые с инфузориями, пока поняли, что они - целиком самостоятельные организмы, устроенные сложнее, чем одна клетка организма многоклеточного, но проще, чем многоклеточный организм.

Основные признаки простейших

1. Простейшие – одноклеточные животные. Каждой особи присущи все основные жизненные функции: раздражимость, движение, размножение, обмен веществ с окружающей средой, приспособление к среде и т.д.

2. В клеточном теле простейших имеются высокоспецилизированные органоиды, выполняющие различные жизненные функции:

- органоиды движения (ложноножки, жгутики, реснички);

- органы питания (клеточный рот, клеточная глотка, пищеварительные вакуоли, анальная пора);

- сократительные, или пульсирующие, вакуоли, служащие для экскреции и регуляции осмотического давления внутри клетки простейших;

- система скелетных образований (осевой скелет, радиальный скелет и раковина);

- трихоцисты - особые стрекательные образования, выполняющие функцию защиты.

3. По способу питания простейшие разделяются на 2 группы:

а) миксотрофы, имеющие в цитоплазме органоиды, содержащие хлорофилл, - хроматофоры. Обладают двумя видами питания, характерными как для животных, так и для растения.

Б) гетеротрофы, к которым относятся паразитические формы, хищники и сапрофиты.

4. Форма тела простейших постоянная за счет надмембранной оболочки пелликулы. Исключение составляют представители класса саркодовые (амебы).

5. Бесполое размножение одноклеточных происходит делением ( митоз ), шизогонией, или множественным делением, спорообразованием (мейоз).

6. Половое размножение:

а) конъюгация – обмен генеративных ядер

б)копуляция -слияние 2-х генеративных ядер и распад тела на гаметы

7. Развитие простейших характеризуется особым для каждого представителя циклом развития, зависящего от срособа их размножения и условий обитания.

2. Общая характеристика

Большинство простейших - одноклеточные организмы, но известно немалое количество представителей этого типа, образующих колонии из нескольких или даже многих клеток (Их, однако, нельзя считать настоящими многоклеточными организмами, так как каждая клетка, входящая в состав колонии, выполняет все функции, и разделение функций между клетками одной колонии, как это всегда наблюдается у многоклеточных растений и животных, у колониальных простейших, как правило, не выражено. Каждое простейшее представляет собой целостный организм, выполняющий все функции, свойственные живым существам. Поэтому нельзя приравнивать тело простейшего к одной какой-нибудь клетке многоклеточного организма, выполняющей одну определенную функцию (покровную, нервную, двигательную и т. д.). Но надо иметь в виду большое сходство в строении клеток простейших и многоклеточных организмов, выражающееся в одинаковом составе органоидов, тождественности процессов деления ядра и т. д., что свидетельствует о родстве обеих групп организмов.

Как и прокариоты, простейшие приспосабливаются к любым условиям, а потому обжили весь земной шар. Большинство простейших обитает в водной среде: в морях, пресных и солоноватых водоемах (от больших озер до маленьких луж), даже в небольших скоплениях воды, например в пазухах листьев, во мху, в водной пленке, окружающей частицы почвы. Многие простейшие ведут паразитический образ жизни и, следовательно, тоже обитают в жидкой (кровь, лимфа) или полужидкой (в клетках тела хозяина) среде.[ Среди них есть такие формы, которые служат причиной тяжелых заболеваний человека, например малярии, сонной болезни. Больше 3,5 тыс. видов паразитируют у человека, домашних и промышленных животных, в растениях. Всего известно более 20000 видов простейших. Отдел зоологии, изучающий простейших, называется протозоологией. Много морских одноклеточных имеют твердые минеральные скелеты. На протяжении десятков миллионов лет микроскопические скелеты умерших животных опускаются на дно и образуют там мощные отложения известняков, мела, зеленого песчаника. Скелеты некоторых простейших употребятся в практике геологоразведочных работ для определения нефтеносных пластов. Казалось бы, такие крохотные создания не могут активно влиять на состояние Земли. А тем не менее именно простейшие (вместе с диатомовыми водорослями) вырабатывают три четверти органического вещества нашей планеты, а панцири тех, что жили в доисторических времена, образовали мощные меловые отложения.

3. Строение

Почти все представители этого типа — микроскопические организмы. Величина самых маленьких простейших более 2-4 мкм, но размеры некоторых морских форм достигают нескольких миллиметров. Клетки простейших, как у всех ядерных организмов, состоят из ядра, цитоплазмы и оболочки, или мембраны. Оболочка у многих простейших уплотняется, в результате чего образуется пелликула, придающая им определенную форму и усиливающая защиту организма от механических повреждений. У большого числа свободно - живущих видов простейших клетка заключена в образованную ею раковину, которая в основном играет защитную функцию. Цитоплазма имеет два слоя: наружный (более светлый и плотный) — эктоплазму — и внутренний — эндоплазму. В эндоплазме находятся клеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи, различные опорные и сократительные волокна, сократительные пищеварительные вакуоли и др. Ядро одноклеточных состоит из тех же структур и биохимических компонентов, что и ядра клеток многоклеточных животных. Ядро простейших имеет типичную двухслойную ядерную оболочку. В ядре содержатся рассеянный хроматиновый материал и ядрышки. Однако ядра одноклеточных очень разнообразны по размерам, количеству кариоплазмы, числу и расположению ядрышек, формам деления и т. п.

В клеточном теле простейших имеются высокоспецилизированные органоиды, выполняющие различные жизненные функции:

· органоиды движения – ложноножки (псевдоподии), жгутики, многочисленные реснички;

· органы питания – клеточный рот, клеточная глотка, пищеварительные вакуоли и анальная пора (порошица);

· сократительные, или пульсирующие, вакуоли (одна или две), служащие для экскреции и регуляции осмотического давления внутри клетки простейшего;

· сложно устроенная система скелетных образований – осевой скелет, радиальный скелет и раковина;

· трихоцисты – особые стрекательные образования, находящиеся в периферической зоне цитоплазмы одноклеточного животного и выполняющие функцию защиты.

Кроме органоидов в эндоплазме имеются разные включения: запасные вещества, поглощенная пища и т. д. В то время как органоиды являются постоянными составными частями клетки, количество и состав включений могут сильно меняться. Цитоплазма связывает между собой все части клетки. Она представляет собой очень сложную коллоидную систему, состояние ее обычно полужидкое, но может сильно меняться в зависимости от изменений внешних и внутренних условий и становится, то более густым, то более жидким.

4 Жизнедеятельность.

1.Каждой особи присущи все основные жизненные функции: раздражимость, движение, обмен веществ с окружающей средой, приспособление к среде и т.д.

Раздражимость. Простейшие воспринимают разнообразные изменения внешней среды: температурные, химические, световые, механические и др. Одни внешние воздействия вызывают у них положительную реакцию, т.е. движение к источнику раздражения, другие — отрицательную реакцию, т. е. движение от источника раздражения.

Питание. По способу питания простейшие разделяются на гетеротрофы и миксотрофы. Только в классе жгутиковых кроме многочисленных гетеротрофных видов встречаются животные, которые обладают миксотрофным питанием. Они всасывают из окружающей их воды простые неорганические соединения (углекислый газ и соли, растворенные в воде), которые в пластидах, содержащих хлорофилл, превращаются в сложные органические вещества. Такие одноклеточные на свету питаются автотрофно, а в темноте некоторые из них могут переходить к гетеротрофному (сапрофитному) питанию, поглощая через оболочку растворенные в воде органические соединения. У свободноживущих гетеротрофных простейших пища (мелкие организмы, остатки растений и животных) попадает в клетку вместе с водой и в цитоплазме образуются пищеварительные вакуоли, куда из эндоплазмы поступают пищеварительные ферменты. В вакуолях очень сложные нерастворимые органические вещества разлагаются на более простые растворимые органические вещества. Переваренные вещества диффундируют из вакуолей во все части клетки, где происходит их ассимиляция. Вакуоль с непереваренными пищевыми остатками подходит к наружной мембране и выбрасывается наружу. Так же происходит захват пищи и ее переваривание у многих простейших, обитающих в пищеварительных трактах других (главным образом растительноядных) животных, где имеются в изобилии органические остатки и микроорганизмы. К гетеротрофам относятся паразитические формы, хищники и сапрофиты (питающие мертвыми органическими веществами). Большинство паразитических простейших, обитающих в тех частях тела, где имеются растворимые органические вещества, всасывают эти вещества всей поверхностью тела.

Движение. Большинство простейших может медленно или быстро передвигаться. Способы передвижения в разных классах этого типа различны. Наиболее распространены способы передвижения при помощи ложноножек (или псевдоподий), жгутиков и ресничек. Ложноножки представляют собой временные выпячивания цитоплазмы, форма и длина которых различны и характерны для каждого вида или группы видов. Выпуская ложноножки, животное медленно ползет, при этом форма его тела все время меняется. Жгутики — длинные, тонкие выросты наружного слоя цитоплазмы, которые описывают при своем движении конус, вершина которого находится у основания органоида. Реснички по строению очень сходны со жгутиками, но в отличие от последних коротки и работают наподобие весел, число их обычно велико. Согласованная работа ресничек обеспечивает животным, имеющим их, наиболее совершенное и быстрое передвижение.

Размножение. Во всех случаях деление ядра одноклеточных представляет собой митоз. Процесс деления клетки лежит в основе двух форм размножения одноклеточных — полового и бесполого. Наиболее распространено у простейших бесполое размножение; оно может проявляться в виде простого деления, почкования и множественного деления. Деление наблюдается обычно у свободноживущих форм: организм делится на две приблизительно равные клетки. Делению предшествуют сложные процессы в ядре и цитоплазме. Сначала происходит деление ядра (митотическое), а потом — цитоплазмы. Возникшие дочерние организмы быстро отделяются друг от друга и начинают вести самостоятельную жизнь. Реже встречается у простейших бесполое размножение в виде почкования. У большинства паразитических простейших, а также у ряда свободноживущих форм, распространено множественное деление, или шизогония, при котором материнская особь распадается на большое количество дочерних.

Половое размножение одноклеточных сводится к слиянию двух генеративных ядер (при копуляции), имеющих гаплоидный набор хромосом или 2-х гаплоидных клеток. При конъюгации между телами двух особей происходит обмен генетической информацией.

Развитие. У простейших, возникших в результате разных способов размножения, строение в какой-то степени отличается от родительских форм, и не все органоиды имеются в должном количестве (например, из двух сократительных вакуолей может остаться одна). Восстановление обычного строения и недостающих органоидов совершается в процессах быстрого онтогенетического развития. Для многих представителей типа характерно длительное размножение бесполым путем, которое сменяется половым процессом, после чего опять наступает период бесполого размножения. Таким образом, простейшим свойственны определенные жизненные циклы. Последние особенно хорошо выражены у многих паразитических видов. Одной из стадий жизненных циклов часто бывает инцистирование, т. е. простейшие округляются, сбрасывают или втягивают органеллы движения, выделяют плотную оболочку и переходят в состояние покоя. Перед инцистированием в клетке происходит ряд существенных изменений: уменьшается количество воды, резко замедляется обмен веществ и др. В состоянии цисты простейшие могут переносить различные неблагоприятные условия: отсутствие воды, низкую или, наоборот, повышенную температуру, химические воздействия и т. д. Инцистирование происходит у свободноживущих форм в связи с высыханием водоема, наступлением холодного времени года и т. д., а у паразитов - перед выходом из тела хозяина во внешнюю среду или в тело другого хозяина. С помощью воздушных потоков цисты могут расселяться на большие расстояния. В благоприятных условиях цисты раскрываются и из них выходят активные подвижные особи, которые начинают делиться со скоростью приблизительно раз в три часа.

Перенос веществ в клетках простейших происходит путем диффузии растворенных веществ (кислорода, продуктов диссимиляции, переваренной пиши и т. д.). Кроме того, наблюдаются постоянные токи в цитоплазме, способствующие переносу разных веществ, движению пищеварительных вакуолей.

Дыхание. Необходимая для различных процессов, совершающихся в теле простейших, энергия освобождается большей частью в результате процессов окисления (дыхания) органических веществ клетки. Кислород, нужный для дыхания, поглощается всей поверхностью тела животного. У ряда простейших, живущих в бескислородной среде, процессы диссимиляции совершаются по типу брожения.

Выделение продуктов диссимиляции происходит через всю поверхность тела, а у многих простейших и через сократительные или пульсирующие вакуоли. Эти органоиды представляют собой светлые, прозрачные пузырьки, периодически наполняющиеся жидкостью до определенного предела, затем спадающиеся при выделении ее наружу. Главные функции сократительных вакуолей — удаление избыточной воды из клетки и регулировка осмотического давления. Они имеются, как правило, у пресноводных простейших, редки у морских и обычно отсутствуют у паразитических. Такую закономерность легко объяснить. Поскольку в цитоплазме концентрация солей выше, чем в пресной воде, то, очевидно, в организм все время поступает вода и необходимо избыток ее быстро удалять наружу. В соленой же воде и в организмах хозяев концентрация солей не ниже, а иногда выше, чем концентрация солей в теле простейших, и поступления избыточной воды в тело последних не происходит. Больше того, простейшим, обитающим в таких условиях, угрожает отнятие воды более концентрированным раствором и необходимы различные приспособления, удерживающие воду в организме.

5. Классификация

Известно свыше 30 тыс. видов одноклеточных. По строению органелл движения и особенностями размножения тип Простейшие разделяют на 4 основных класса: Саркодовые, Жгутиковые, Инфузории и Споровики.

Дата добавления: 2015-08-17