1. Билет 1

1. Тип Саркомастигофоры. Общая характеристика, классификация, основные представители.

Тип Саркомастигофоры

Тип Саркомастигофоры или Саркожгутиконосцы, объединяет простейших, обладающих либо ложноножками, либо жгутиками, либо теми и другими органоидами. Тип делится на две группы (иногда им придают ранг надтипов или классов) — Саркодовые и Жгутиковые (Жгутиконосцы).

Саркодовые

К саркодовым относят одноклеточных животных с мягкой эластичной клеточной мембраной, способной образовывать ложноножки, или псевдоподии. Это временные выпячивания клеточной мембраны, образующиеся под действием движения цитоплазмы. С помощью ложноножек саркодовые перемещаются, перетекая с места на место, и питаются, обволакивая пищевые частицы.

К саркодовым относят более 11 тысяч видов простейших. Это гетеротрофные организмы, большинство из них свободноживущие, но встречаются и паразиты человека и животных.

Характеристика саркодовых на примере обыкновенной амёбы

Типичным представителем является Амёба обыкновенная, или Амёба протей. Этот вид обитает на дне пресных водоёмов, в лужах; внешне напоминает маленький бесформенный комочек слизи.

При рассматривании амёбы под микроскопом видны ядро, сократительная вакуоль, а также множество пищеварительных вакуолей и гранул запасных веществ. Под клеточной мембраной располагается тонкий слой плотной гелеобразной цитоплазмы — эктоплазма. Внутреннее содержимое клетки, содержащее органоиды, — эндоплазма — более жидкое.

Газообмен осуществляется диффузно через плазматическую мембрану.

Питается амёба одноклеточными водорослями, бактериями, детритными частицами. Животное окружает пищевые частицы ложноножками, в результате пища, заключённая в мембранный пузырёк, оказывается внутри цитоплазмы. Так образуется пищеварительная вакуоль, которая сливается с лизосомой, содержащей пищеварительные ферменты. Растворённые питательные вещества поступают в цитоплазму, а непереваренные остатки пищи удаляются из пищеварительной вакуоли через мембрану путём экзоцитоза. Поглощение клеткой твёрдых пищевых частиц носит название фагоцитоза. Кроме фагоцитоза, амёбе свойствен пиноцитоз — поглощение клеткой капель жидкости. Механизмы фагоцитоза и пиноцитоза сходны.

Сократительная вакуоль — постоянно заполняющийся жидкостью пузырёк, который раз в 1–5 минут выбрасывает содержимое наружу. Сократительная вакуоль поддерживают постоянство осмотического давления внутри клетки.

Для амёбы протей характерен отрицательный фототаксис: если осветить местообитание этих простейших, то можно наблюдать «бегство» амёб — их перемещение из освещённой области в тень.

Размножаются амёбы путём митотического деления клетки надвое.

При наступлении неблагоприятных условий амёба перестаёт питаться, её тело становится округлым, а на поверхности выделяется плотная защитная оболочка — образуется циста. В состоянии цисты амёба переносит неблагоприятные условия: зимние холода, пересыхание водоёмов. Цисты обеспечивают выживаемость вида, а также расселение, так как могут переноситься течениями или ветром на большие расстояния. При наступлении благоприятных условий амёба покидает оболочку цисты. Она выпускает псевдоподии и переходит в активное состояние.

Саркодовых делят на три большие группы.

• Корненожки, или ризоподы

У ризопод псевдоподии подобны ветвящимся корням, отсюда и возникло название группы. Самая известная из корненожек — обитающая в пресных водоёмах обыкновенная амёба. Известно несколько видов амёб, обитающих в пищеварительном тракте млекопитающих, в том числе человека. Среди них есть паразитические виды (дизентерийная амёба) и комменсалы.

В пресных водоёмах можно встретить раковинных амёб, а в морях, главным образом на дне, — фораминифер. Эти простейшие имеют наружные скелетные образования — раковинки различной формы. Раковины могут быть полностью сформированы минеральным или органическим веществом, выделяемым цитоплазмой клетки (карбонатом кальция, роговым веществом), или иметь включения, захваченные из окружающей среды (песчинки, частички растений, обломки скелетов других существ и др.). Раковинами отмерших фораминифер образованы такие осадочные породы, как мел и некоторые другие известняки.

Фораминиферы интересны ещё тем, что имеют сложный жизненный цикл с чередованием поколений — бесполого (диплоидного) и полового (гаплоидного), который напоминает чередование поколений — гаметофита и спорофита — у представителей царства растений.

• Лучевики, или радиолярии

В морской воде можно обнаружить ещё одну группу саркодовых — радиолярий. В отличие от фораминифер, радиолярии — это планктонные организмы. У них есть внутренний — погружённый в цитоплазму — скелет, состоящий из центральной капсулы и радиальных игл. Скелет радиолярий минеральный, обычно состоит из оксида кремния, реже — из сульфата стронция. Радиолярии составляют значительную часть океанического микрозоопланктона, они парят в толще морской воды благодаря длинным лучевидным псевдоподиям. Жёсткость псевдоподиям придают проходящие внутри каждого луча микротрубочки. Лучи увеличивают площадь тела, уменьшая его удельный вес.

• Солнечники Солнечники обитают в водоёмах с пресной и солёной водой. Внешне солнечники подобны изображению диска солнца с расходящимися лучами, а по строению сходны с радиоляриями, но минеральный скелет обычно отсутствует. Жёсткость лучей обеспечивается только тянущимися внутри псевдоподий микротрубочками.

Описаны как одноядерные, так и многоядерные виды солнечников.

Значение саркодовых в природе и жизни человека

• Компоненты биоценоза в цепях питания

Саркодовые, как и другие гетеротрофные простейшие, играют важную роль в цепях питания водных биоценозов как хищники и детритофаги. Они потребляют разлагающуюся органику, бактерий и других простейших; сами являются пищей для водных беспозвоночных.

• Образование осадочных пород

Некоторые группы саркодовых (фораминиферы, радиолярии) имеют плотную раковину из извести или кремнезёма. В раковине прячется тело животного, а наружу высовываются лишь псевдоподии. Такие саркодовые в больших количествах обитают в морях и океанах, а их раковины принимают участие в образовании осадочных (известняки, мел, кремень, трепел, радиолярит) и метаморфических (кварц, яшмы, халцедоны) пород.

• Паразитарные заболевания

Дизентерийная амёба является паразитом человека. Поражая слизистую оболочку толстой кишки, она является возбудителем амёбиаза, или амёбной дизентерии.

Жгутиконосцы, или Жгутиковые

Жгутиконосцы — многообразная группа простейших, насчитывающая более 8 тысяч видов. Жгутиковые обитают в морях и пресных водоёмах, в почве, в организмах животных и растений.

Передвигаются за счёт вращения одного или нескольких жгутиков. Среди представителей группы имеются гетеротрофы и автотрофы (фототрофы), а также миксотрофы, сочетающие животный и растительный способы питания; есть одиночные и колониальные виды; свободноживущие, симбионты и паразиты.

Клетка жгутиковых покрыта плотной эластичной оболочкой (пелликулой), определяющей постоянную форму тела. Ядро одно или несколько. У большинства видов жгутиковых размножение только бесполое, реже наблюдается чередование бесполого и полового размножения.

Характеристика жгутиконосцев на примере эвглены зелёной

В пресных стоячих водоёмах с большим количеством растворённых органических веществ можно встретить в толще воды жгутиконосца Эвглену зелёную. При сильном размножении эвглен наблюдается «цветение водоёма» — вода приобретает зеленоватый оттенок.

На переднем конце тела эвглены расположен жгутик; это простейшее передвигается жгутиком вперёд, ввинчиваясь в воду.

Сократительная вакуоль располагается в передней части тела, она участвует в удалении из клетки избыточной воды.

Питание эвглены имеет свои особенности. В цитоплазме её клетки находится около 20 хлоропластов (хроматофоров), содержащих хлорофилл. С помощью светочувствительного красного глазка (стигмы) эвглена находит освещённые участки толщи воды, где условия для фотосинтеза более благоприятные. Это свойство называется положительным фототаксисом.

При длительном содержании эвглены в темноте хлорофилл разрушается и хлоропласты обесцвечиваются. В этом случае эвглена переходит к питанию готовыми органическими веществами путём заглатывания пищевых частиц (голозойное питание), которое происходит при помощи сокращений жгутика. У основания жгутика расположено впячивание — клеточный рот (цитостом), за которым следует узкий канал — глотка. На внутреннем конце глотки формируются и отшнуровываются внутрь клетки пищеварительные вакуоли. Таким образом, у эвглены смешанный (миксотрофный) тип питания, который даёт ей возможность выживать в разных условиях.

Размножение у эвглены только бесполое: путём деления клетки надвое в продольном направлении. При благоприятных условиях она размножается каждые сутки.

При неблагоприятных условиях у эвглены, как и у амёбы, образуется циста. При этом клетка утрачивает жгутик, округляется и покрывается плотной защитной оболочкой. В таком состоянии эвглена проводит зиму или переносит высыхание водоёма.

Ботаники включают автотрофных жгутиконосцев в состав царства Растения, относя к одноклеточным зелёным водорослям. Зоологи рассматривают их как одноклеточных животных, выделяя две группы: растительных жгутиконосцев (имеющих хлоропласты) и животных жгутиконосцев (не имеющих хлоропластов).

Среди животных жгутиконосцев большинство видов — паразиты животных и растений (лямблии, трипаносомы, трихомонады, лептомонады); реже встречаются симбионты (многожгутиковые из кишечника термитов и тараканов) и свободноживущие виды (бодо).

Значение жгутиконосцев

• Компоненты биоценозов

Свободноживущие авто- и миксотрофные жгутиконосцы играют огромную роль в жизни водоёмов, являясь начальными звеньями пищевых цепей. Образуемый ими в ходе фотосинтеза кислород насыщает водную среду и используется для дыхания гидробионтов.

• Симбионты

Некоторые жгутиконосцы являются кишечными симбионтами насекомых (термитов, тараканов) и способствуют перевариванию клетчатки (целлюлозы).

• Паразитарные заболевания

Среди жгутиконосцев множество возбудителей опасных заболеваний человека и животных.

Виды рода Лямблия паразитируют в кишечнике человека и вызывают раздражение слизистой оболочки кишечника — лямблиоз.

Возбудителем опасного заболевания — африканского трипаносомоза, или сонной болезни, являются трипаносомы, а переносчиками — кровососущие мухи цеце. Американский трипаносомоз, или болезнь Шагаса, вызывают трипаносомы другого вида (переносчик — кровососущие клопы). Существуют трипаносомы, паразитирующие в организмах лошадей, верблюдов, рогатого скота и вызывающие заболевания этих сельскохозяйственных животных.

Жгутиконосцы из рода Лейшмания являются возбудителями лейшманиозов, проявляющихся поражением кожи и внутренних органов. Переносятся лейшмании москитами.

Представители рода Трихомонада вызывают у человека заболевания пищеварительного тракта или мочеполовой системы.