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-

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. В ложноножку перете­кает цитоплазма, и амеба таким способом передвигается, т.е. мед­ленно перетекает с одного места на другое.

Питание. В процессе 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

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.

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

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.