К доядерным организмам - прокариотам относятся простейшие одноклеточные организмы. В обиходе их называют бактериями или микробами.

Так же к прокариотам относятся синезеленые водоросли.

НАДЦАРСТВО ДОЯДЕРНОЕ ИЛИ  ЦАРСТВО ПРОКАРИОТ

Все известные одноклеточные и многоклеточные организмы вполне естественно делятся на две большие группы - прокариоты и эукариоты.

Все прокариоты принадлежат к одному царству Дробняки, представленному бактериями и сине-зелеными водорослями.

Клетки прокариот (от греч. pro - до, karion - ядро) не имеют оформленного ядра. Иными словами генетический материал (ДНК) прокариот находится прямо в цитоплазме и не окружен ядерной мембраной. Выделяют две группы бактерий: архебактерии ( от греч. архаиос - древнейший) и эубактерии.

СТРОЕНИЕ ПРОКАРИОТ

Прокариоты значительно крупнее вирусов (в среднем 0,5 - 5 мкм), самые мелкие из них могут быть мельче вируса оспы. Самые крупные бактерии можно увидеть невооруженным глазом в виде точек и палочек, но это исключения. Обычно прокариотные клетки рассмативаются под оптическим микроскопом. Впервые бактерии заметил в конце XVII века голландский натуралист А. ван Левенгук в простейший микроскоп - лупу из одной крошечной каплевидной линзы.

Клетка

Прокариотная клетка обычно покрыта оболочкой (клеточной стенкой), как клетка растений. Но состоит эта упругая, как автомобильная шина, оболочка не из целлюлозы, а из близкого к ней вещества муреина (от лат. «мура» - стенка). Некоторые бактерии (те же микоплазмы) потеряли оболочки вторично.

Жгутики

Многие бактерии имеют жгутики. Жгутики состоят из одинаковых сферических субъединиц белка флагеллина (похожего на мышечный актин), которые расположены по спирали и образуют полый цилиндр диаметром около 10 - 20 нм. Несмотря на волнистую форму жгутиков, они довольно жестки.

Жгутики приводятся в движение посредством уникального механизма. Основание жгутика вращается, по-видимому, так, что жгутик как бы ввинчивается в среду, не совершая беспорядочных биений и, таким образом, продвигает клетку вперед. Это, очевидно, единственная известная в природе структура, где используется принцип колеса.

Другая интересная особенность жгутиков - это способность отдельных субъединиц флагеллина спонтанно собираться в растворе в спиральные нити. Спонтанная самосборка - очень важное свойство многих сложных биологических структур. В данном случае самосборка обусловлена аминокислотной последовательностью (первичной структурой) флагеллина. Подвижные бактерии могут передвигаться в ответ на определенные раздражители, то есть они способны к таксису.

Жгутики легче всего рассмотреть электронный микроскоп, применив технику напыления металлом. Жгутиков может быть до нескольких десятков.

Пили и фимбрии

На клеточной стенке некоторых грамотрицательных бактерий видны тонкие выросты (палочковидные белковые выступы), которые называются пили или фимбрии. Они короче и тоньше жгутиков и служат для прикрепления клеток друг к другу или к какой-нибудь поверхности, придавая специфическую «липкость» тем штаммам, которые ими обладают. Пили, бывают разного типа. Наиболее интересны так называемые F-пили, которые кодируются специальной плазмидой и связаны с половым размножением бактерий.

Плазматическая мембрана, мезосомы и фотосинтетические мембраны

Как у всех клеток, протоплазма бактерий окружена полунепроницаемой мембраной. У некоторых бактерий плазматическая мембрана втягивается внутрь клетки и образует мезосомы или фотосинтетические мембраны.

Мезосомы - складчатые мембранные структуры, на поверхности которых находятся ферменты, участвующие в процессе дыхания. Следовательно, мезосомы можно назвать примитивными органеллами. Во время клеточного деления мезосомы связываются с ДНК, что, по-видимому, облегчает разделение двух дочерних молекул ДНК после репликации и способствует образованию перегородки между дочерними клетками.

Генетический материал

ДНК бактерий представлены одиночными кольцевыми молекулами, длиной около 1 мм. Каждая такая молекула состоит из 5-10⁰ пар нуклеотидов. Суммарное содержание ДНК (геном) в бактериальной клетке намного меньше, чем в эукариотической, а, следовательно, меньше и объем закодированной в ней информации. В среднем такая ДНК содержит несколько тысяч генов.

Формы клеток прокариот довольно просты: шарики (кокки), иногда объединенный по два ( двойные коки-диплококи); образующие цепочки (стрептококки) или склеенные в некое подобие виноградной грозди (стафилококки / от греч. стафилус - виноград), склеенные по четыре (сарцины); палочки (бациллы), искривленные палочки (вибрионы); штопорообразные (спириллы). Куда реже встречаются ветвящиеся формы клеток.

Простота формы делает невозможным точное определение прокариот по внешнему виду. Наоборот, физиология их настолько разнообразна, что в микробиологии в описании нового вида или разновидности обязательно указывают, в чем нуждается микроорганизм и какие продукты производит, то есть основные характеристики обмена с окружающей средой.

РАЗМНОЖЕНИЕ ПРОКАРИОТ

Размножаются прокариоты чаще всего простым делением клетки. Реже встречается почкование, когда отшнуровывающаяся молодая клетка много мельче материнской. Разделившиеся клетки часто остаются вместе, образуя нити, а иногда и более сложные структуры. В благоприятных условиях прокариоты растут очень быстро, по геометрической прогрессии. Захватив все ресурсы, популяция останавливает рост. Далее численность их может снижаться из-за отравления продуктами своего же обмена. В проточной среде скорость роста постоянна и зависит от температуры и количества пищи. Поэтому, в профильтрованной через почву ключевой воде бактерий нет - они не успевают размножаться до того, как их выносит за пределы источника.

В неблагоприятных условиях некоторые бактерии образуют споры - покоящиеся стадии, покрытые плотной оболочкой. В виде спор они выносят высокую температуру, порой даже выше 100⁰С и остаются жизнеспособными многие годы. Наоборот, растущие, делящиеся клетки большинства прокариот погибают уже при 80⁰С. Есть, однако, и любители высокой температуры - термофилы, живущие в горячих источниках.

Микробиологи часто выращивают бактерии на поверхности твердой среды в мясном отваре с желатином или агаром. Клетка, попавшая на поверхность этого питательного студня, начинает делиться и образует колонию (пятно определенной формы и цвета), в которой все клетки - потомки одной, первоначальной. Это очень распространенный прием получения чистой линии микробов.

ОБРАЗ ЖИЗНИ ПРОКАРИОТ

Хотя микроорганизмы незаметны в природе, они распространены в огромных количествах везде, особенно в почве. Фактически весь облик Земли создан ими. Питаться они могут фактически всем, исключая созданные человеком пластмассы, стиральные порошки и яды. Все прочее может усваиваться всевозможными бактериями.

Микроорганизмы характеризуют по природе трех необходимых компонентов жизни: энергии, углерода и водорода.

Водород нужен не сам по себе, а как источник электронов:

Н₂ > 2Н⁺ + 2е^¬, поэтому он может быть заменен другими соединениями и элементами, легко отдающими электроны.

По источнику энергии различают две категории организмов: фототрофы (использующие солнечный свет) и химотрофы (использующие энергию химических связей в питательных веществах).

По источнику углерода выделяют автотрофы (СО₂) и гетеротрофы (органическое вещество). Наконец, по источнику водорода (электронов) различают органотрофы(потребляющие органику) и литотрофы (потребляющие необязательно камни /по греч. «литос» - камень), а производственные литосферы - каменной оболочки Земли; это могут быть и сам Н₂ и NH₃, H₂S, S, SO, Fe²⁺ и так далее.

По такой классификации земные растения - фотолитотрофы (светокамнееды), животные - хемоорганотрофы (органоеды). В мире прокариот встречаются самые удивительные сочетания.

У прокариот есть еще одно замечательное свойство, которого лишены высшие организмы. Хотя азот (N₂) по гречески означает «безжизненный», он необходим для жизни, поэтому он входит в состав основных ее слагающих - белков и нуклеиновых кислот. Но усваивать атмосферный азот ни растения, ни животные не в состоянии, это могут делать только некоторые прокариоты, сначала восстанавливая его до аммиака (NH₃), затем превращая в нитриты (NO₂) и нитраты (NO₃). До развития химической промышленности все мы жили за счет бактерий. Этот процесс идет в бескислородной среде, поэтому связывающие азот микроорганизмы выработали специальные устройства для защиты его от кислорода.

ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ПРОКАРИОТ

Бактерии - фототрофы

Многие бактерии используют свет, как источник энергии. Все они окрашены в красный, оранжевый, зеленый или сине-зеленый цвет; ведь для того, чтобы свет произвел какую-либо работу, он должен быть поглощен красителем - пигментом. У бактерий это разнообразные хлорофиллы и каротиноиды.

Пурпурные серные бактерии получают водород (электроны) из сероводорода (H₂S), окисляя его до серы и сульфатов. Пурпурные несерные бактерии получают его из растворенных органических веществ.

Земные бактерии также могут усваивать H₂S, молекулярный водород и органику. Большинство из них могут связывать молекулярный азот. Обитают они, чаще всего, в водоемах на поверхности ила, некоторые в горячих источниках.

Особенность бактериального фотосинтеза в том, что при нем выделяется свободный кислород (О₂). Такой фотосинтез называют аноксигенным (бескислородным).

Совсем по другому используют энергию солнечного излучения цианобактерии ( их неточно называли сине-зелеными водорослями). Они расщепляют воду и используют водород, а молекулярный кислород выделяется в атмосферу. Полагают, что именно цианобактерии со своим оксигенным фотосинтезом сделали атмосферу нашей планеты кислородной.

Цианобактерии устойчивые к бытовому и промышленному загрязнению, вызывают «цветение» и порчу в водоемах, озерах, водохранилищах. Они могут жить и на прибрежных камнях и скалах, в горах и пустынях (им достаточно росы), в горячих источниках.

Но неприятности, порой причиняемые цианобактериями, можно «простить», и не только за то, что они когда-то сделали атмосферу Земли пригодной для нашего дыхания, выделяя свободный кислород.

Эти организмы активно связывают атмосферный азот, обеспечивая урожай рисовых полей и продуктивность всех других водоемов.

Бактерии - хемоавтотрофы

Многие бактерии получают энергию используя неорганические вещества: аммиак, нитриты, соединение серы, двухвалентное железо и ионы других металлов. Источником углерода для них является углекислый газ. К ним относятся бактерии, превращающие аммиак в нитриты - в нитраты.

5.3 Бактерии - органотрофы

Теперь перейдем к бактериям, потребляющим органическое вещество. Еще в прошлом веке великий французский химик и микробиолог Л.Пастер понял, что без микроорганизмов гниение и брожение превращающих органику в неорганические соединения NH3, H2S, CO2, H2O жизнь на Земле стала бы невозможной. Именно они замыкают круговорот биогенных веществ на нашей планете, поставляя зеленым растениям - фитотрофам необходимое «сырье». «Не по зубам» микроорганизмам только созданные человеком пластмассы, стиральные порошки и яды. Поэтому, они накапливаются в окружающей нас среде и уже начинают угрожать существованию самого человека.

Из микроорганизмов - органотрофов, чаще всего, люди применяют в своей практике бактерии, использующие как источник энергии реакцию брожения. Эти процессы идут без участия кислорода микроорганизмы, не нуждающиеся в Н2О, называют анаэробами.

Различают обязательных, облигатных анаэробов, для которых свободный кислород является ядом смертельным; и необязательных, факультативных, которые легко переходят от брожения к кислородному дыханию.

Бактерии молочнокислого брожения, получают энергию, превращая углеводы в молочную кислоту. Эта реакция идет и в мышцах, при очень напряженной работе, когда кровь не успевает доставлять кислород. Но в наших организмах она не может идти долго - образующаяся при этом молочная кислота, которую физиологи выразительно называют «токсином усталости» утомляют мышцу. Молочнокислые бактерии превращают молоко в простоквашу, кефир и кумыс. Они же образуют кислое тесто, разные сорта сыра, квашение капусты и огурцов, силос.

Другие бактерии при брожении выделяют иные органические кислоты: пропионовую, муравьиную, уксусную, янтарную, а также другие соединения. Некоторые из них используют в химической промышленности.

Перейдем к прокариотам, которые приспособились к жизни на покровах и в кишечниках животных. Среди них есть полезные для своих хозяев. Коровы, овцы и все жвачные животные содержат в своих сложных желудках огромное количество бактерий, расщепляющих клетчатку (целлюлозу). Другие кишечные бактерии поставляют хозяевам витамины. Есть среди них и просто «нахлебники», не приносящие прямой пользы, но для хозяев не безразличны.

Человек не исключение, на нашей коже обретает не мало бактерий, потребляющих органические вещества пота. Мы периодически смываем их, но если эти бактерии исчезнут все, например, при злоупотреблении антибиотиками освободившееся место займут дрожжеподобные грибки, которые могут вызвать кожные болезни.

Но несравненно больше бактерий в содержимом наших кишечников. Кал человека на 30% по массе состоит из бактерий. В основном, это строгие облигатные анаэробы из рода Bactericides. Гораздо меньше факультативных анаэробов, которые могут размножаться в кислородной атмосфере. Из них наиболее известна кишечная палочка. Кишечную палочку легко выращивать и в лаборатории. Это самая изученная бактерия, потому что многие десятки лет служит любимыми объектом молекулярных биологов и генных инженеров.

Бактерии - паразиты

Это бактерии, вызывающие болезни. Широко распространена опасная болезнь дизентерия. Дизентерийная палочка, размножаясь в кишечнике, вызывает его опасное расстройство («кровяной понос»). Близкими возбудителями вызывается сальмонеллез и брюшной тиф. Все они называются «болезнями грязных рук», но заразиться ими можно и через мух, загрязненную пищу и воду. Еще боле опасна холера, ее вызывает один из видов вибрионов - факультативный анаэроб, распространяющийся со сточными водами. Клетки ее выделяют опасный яд- токсин, от которого разрушаются клетки слизистой оболочки кишечника, организм теряет много воды, и от обезвоживания может наступить смерть.

Многие бактерии поражают дыхательные пути, вследствие чего человек заболевает ангиной. Похожа на нее по симптомам, но несравненно более опасна дифтерия, вызываемая палочкой булавовидной своеобразной формы. Она поражает полость зева и миндалины. Опасна дифтерийная палочка не сама по себе, а лишь те ее разновидности, которые содержат «прирученный» вирус - «нахлебник». Этот вирус вырабатывает токсин, блокирующий синтез белка в клетках эукариот, в том числе в сердечной мышце, нервах и почках. Особенно опасна дифтерия для детей. Широко распространены разные формы пневмонии (воспаление легких), вызываемой пневмококками.

Еще в начале века слово «туберкулез» вселяло ужас, как сейчас СПИД. В то время эта болезнь поражающая обычно легкие, была неизлечима. Но она может поражать и другие органы (костный туберкулез). Вызывается она так называемой «палочкой Коха», по имени описавшего ее Р.Коха, великого немецкого микробиолога. Относится палочка Коха к микробактериям. К ней близок возбудитель проказы - тяжелейшей и трудноизлечимой болезни.

Другие микробактерии обитают в почве, некоторые из них могут усваивать такие вещества, как нефть, парафин, нафталин. Сейчас туберкулез излечим, но по-прежнему считается серьезной болезнью.

С незапамятных времен бичем человечества была чума, от которой в средние века вымирали целые города. Эта болезнь вызывается чумной палочкой. Собственно чума - болезнь грызунов. От них к человеку она переносится блохами. Даже сейчас, несмотря на прививки и лекарства, чума лечится трудно. Легче предупреждать ее вспышки.

Штопоровидно закрученные микроорганизмы - спирохеты - также могут быть возбудителями опасных болезней; возвратного тифа, инфекционной желтухи, сифилиса.

Особняком стоят микроорганизмы облигатные, строгие анаэробы. К ним относятся возбудители опаснейших болезней: газовой гангрены, столбняка, ботулизма. Первыми двумя люди заболевают, когда в раны попадает земля. В таких случаях срочно нужно делать прививку. Бактерия ботулизма развивается в мясных и рыбных продуктах и бобовых консервах, богатых белком. Она выделяет смертельный токсин - ботулин, вызывающий паралич дыхания. Раньше его называли колбасным ядом.

СИНЕ-ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ

Сине-зеленые водоросли (цианеи) - наиболее древние (возникли свыше 3-х млрд. лет назад) водные или реже почвенные автотрофные организмы. Клетки имеют толстые многочисленные стенки (состоят из полисахаридов, пектиновых веществ и целлюлозы), часто одеты слизистым чехлом. Их прокариотические клетки по строению сходны с бактериями. Фотосинтез осуществляется на свободно лежащих в цитоплазме мембранах, содержащих хлорофилл и другие пигменты.

У многих видов сине-зеленых водорослей встречаются наполненные азотом вакуоли. Эти вакуоли регулируют плавучесть клетки, и позволяет ей парить в толще воды. Размножаются, обычно, сине-зеленые водоросли путем деления клетки надвое, колониальные или нитчатые - распадом колоний или нитей. При неблагоприятных условиях могут образовываться споры.

Сине-зеленые водоросли широко распространены в биосфере, но основная масса видов населяет пресноводные водоемы, некоторые виды живут в морях и на суше. Другие живут в местах загрязнения органическими веществами, питаясь микотрофно. Они способны очищать воду, минерализуя продукты гниения.

Некоторые сине-зеленые водоросли способны к фиксации азота. Сине-зеленые водоросли встречаются в качестве симбионтов во многих лишайниках. Цианеи первыми осваивают следующие места обитания - вулканически острова, лавовые потоки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы рассмотрели едва ли не сотую долю болезнетворных бактерий, вызывающих болезни лишь у человека. А ведь от бактерий страдают и животные и растения.

В современной медицине разработали два основных пути лечения и предупреждения такого рода болезней.

Первый из них - своевременные прививки и вакцины.

Второй путь - великое достижение медицины - антибиотики, первые из которых появились во время второй мировой войны и сразу после нее.

Царство Грибы Около 100 тыс. видов. Обитают в наземно-воздушной и почвенной средах, а также паразитируют на других живых организмах. Черты сходства с животными: гетеротрофный тип питания, отсутствие пластид, наличие в клеточной стенке углевода хитина, запасные питательные вещества откладываются в виде гликогена, в обменных реакциях присутствует мочевина. Черты сходства с растениями: поглощение веществ путем всасывания, неподвижность, неограниченный рост, наличие клеточной стенки. Вегетативное тело грибов (мицелий) состоит из тонких ветвящихся нитей (гиф), не имеющих клеточного строения. Гифы бывают члени­стые (разделены поперечными перегородками на отсеки или компартменты; в перегородке есть отверстия, через которые двигается цитоплазма) и нечленистые. В цитоплазме есть ядро и органоиды, характерные для эукариот. Некоторые грибы не имеют гиф и состоят из отдельных клеток (дрожжи).

Питание Все грибы — гетеротрофы. В зависимости от способа потребления органических веществ, грибы бывают сапротрофами, паразитами и симбионтами. Сапротрофыразлагают мертвые останки. Паразиты питаются за счет хозяина, нанося ему вред. У этих грибов образуются специальные гифы — гаустории, проникающие в клетки хозяина. Симбионты вступают во взаимовыгодные отношения с растениями, образуя микоризу (это корни и взаимодействующие с ними гифы гриба). Микориза бывает внешняя (гифы оплетают корень снаружи) и внутренняя (гифы проникают в корень). Оба организма получают выгоду: гриб получает органические вещества, растение — воду и минеральные вещества.

Размножение Грибы размножаются бесполым и половым путем. Бесполое размножение: почкование; частями мицелия, с помощью спор. Споры бывают эндогенные (образуются внутри спорангиев) и экзогенные или конидии (они образуются на вершинах специальных гиф). Половое размножение у низших грибов осуществляется путем конъюгации, когда сливаются две гаметы и образуется зигоспора. Затем она формирует спорангии, где происходит мейоз, и образуются гаплоидные споры, из которых развивается новый мицелий. У высших грибов образуются сумки (аски), внутри которых развиваются гаплоидные аскоспоры, или базидии, к которым прикрепляются снаружи базидиоспоры.

Классификация грибов Выделяют несколько отделов, которые объединяются в две группы: высшие и низшие грибы. Отдельно существуют т. н. несовершенные грибы, к которым относят виды грибов, половой процесс которых еще не установлен.

Отдел Зигомицеты Относятся к низшим грибам. Наибо­лее распространен из них род Мукор — это плесневые грибы. Они поселяются на продуктах питания и мертвых органических остатках (например, на навозе), т. е. обладают сапротрофным типом питания. Мукор имеет хорошо развитый гаплоидный мицелий, гифы обычно нечленистые, плодового тела нет. Окраска мукора белая, при созревании спор он становится черным. Бесполое размножение происходит с помощью спор, которые созревают в спорангиях (при образовании спор происходит митоз), раз­вивающихся на концах некоторых гиф. Половое размножение встречается сравнительно редко (с помощью зигоспор).

Отдел Аскомицеты Это самая многочисленная группа гри­бов. Она включает одноклеточные формы (дрожжи), виды с плодовыми телами (сморчки, трюфели), различные плесени (пеницилл, аспергилл). Пеницилл и Аспергилл. Встречаются на продуктах питания (цитрусовые, хлеб); в природе обычно поселяются на плодах. Мицелий состоит из членистых гиф, разделенных перегородками (септами) на отсеки. Мицелий сначала белый, в дальнейшем может приобретать зеленый или голубоватый оттенок. Пеницилл способен синтезировать антибиотики (пенициллин, открытый А. Флемингом в 1929 г.). Бесполое размножение происходит с помощью конидий, которые обра­зуются на концах особых гиф (конидиеносцах). При половом размножении происходит слияние гаплоидных клеток и образование зиготы, из которой формируется сумка (аск). В ней происходит мейоз, и образуются аскоспоры. Дрожжи — это одноклеточные грибы, характеризующиеся отсутствием мицелия и состоящие из отдельных клеток шаровидной формы. Клетки дрожжей богаты жиром, содержат одно гаплоидное ядро, есть вакуоль. Бесполое размножение происходит с помощью почкования. Половой процесс: клетки сливаются, образуется зигота, в которой происходит мейоз, и формируется сумка с 4 гаплоидными спорами. В природе дрожжи встречаются на сочных плодах. Паразитические аскомицеты. Спорынья — поражает злаки. Ее мицелий зимует на полях, а весной на нем образуются плодовые тела, в которых созревают аскоспоры. Они разносятся ветром и заражают культурные растения, в которых развивается мицелий паразита. В зараженных растениях созревают споры, которые поражают здоровые особи. Ближе к осени на пораженных растениях возникают склероции, содержащие мицелий спорыньи в состоянии покоя. Спорынья выделяет сильный яд — эргомин, вызывающий тяжелые отравления, вплоть до смертельного исхода. К другим паразитическим аскомицетам относятся: парша — поражает плоды яблони, бурая гниль — поражает различные виды деревьев. Заражение происходит через устьица или повреждения покровных тканей; обычно наиболее интенсивно — во влажную погоду. При этом снижается урожай сельскохозяйственных культур.

Отдел Базидиомицеты Это высшие грибы. Характеристика этого отдела рассматривается на примере шляпочных грибов. К этому отделу относится большинство съедобных грибов (шампиньон, белый гриб, масленок); но встречаются и ядовитые грибы (бледная поганка, мухомор). Гифы имеют членистое строение. Мицелий многолетний; на нем формируются плодовые тела. Сначала плодовое тело растет под землей, потом выходит на поверхность, быстро увеличиваясь в размерах. Плодовое тело образовано плотно прилегающими друг к другу гифами, в нем выделяют шляпку и ножку. Верхний слой шляпки обычно ярко окрашен. В нижнем слое выделяют стерильные гифы, крупные клетки (защищают спороносный слой) и сами базидии. На нижнем слое образуются пластинки — это пластинчатые грибы (опенок, лисичка, груздь) или трубочки — это трубчатые грибы (масленок, белый гриб, подосиновик). На пластинках или на стенках трубочек формируются базидии, в которых происходит слияние ядер с образованием диплоидного ядра. Из него мейозом развиваются базидиоспоры, при прорастании которых образуется гаплоидный мицелий. Членики этого мицелия сливаются, но слияние ядер не происходит — так образуется дикарионный мицелий, который и формирует плодовое тело.

Значение грибов 1) Пищевое — многие грибы употребляются в пищу. 2) Вызывают болезни растений — аскомицеты, головневые и ржавчинные грибы. Эти грибы поражают злаки. Споры ржавчинных грибов (хлебная ржавчина) разносятся ветром и попадают на злаки из промежуточных хозяев (барбарис). Споры головневых грибов (головня) разносятся ветром, попадают на зерновки злаков (из зараженных растений злаков), прикрепляются и зимуют вместе с зерновкой. Когда она весной прорастает, спора гриба также прорастает и проникает внутрь растения. В дальнейшем гифы этого гриба проникают в колос злака, образуя споры черного цвета (отсюда и название). Эти грибы наносят серьезный урон сельскому хозяйству. 3) Вызывают болезни человека (стригущий лишай, аспергиллез). 4) Разрушают древесину (трутовики — поселяются на деревьях и деревянных постройках). Это двоякое значение: если разрушается мертвое дерево, то положительное, если живое или деревянные постройки — то отрицательное. В живое дерево трутовик проникает через ранки на поверхности, затем в древесине развивается мицелий, на котором формируются многолетние плодовые тела. На них образуются споры, разносимые ветром. Эти грибы могут вызвать гибель плодовых деревьев. 5) Ядовитые грибы могут служить причиной отравлений, иногда довольно тяжелых (вплоть до смертельного исхода). 6) Порча продуктов питания (плесени). 7) Получение лекарств.  Вызывают спиртовое брожение (дрожжи), поэтому используются человеком в хлебопекарной и кондитерской промышленности; в виноделии и пивоварении. 9) Являются редуцентами в сообществах. 10) Образуют симбиоз с выс­шими растениями — микоризу. При этом корни растения могут переваривать гифы гриба, а гриб — угнетать растение. Но, несмотря на это, данные взаимоотношения считаются взаимовыгодными. При наличии микоризы многие растения развиваются гораздо быстрее.

Лишайники 26 тыс. видов. Лишайники — это группа симбиотических организмов, состоящих из грибов (аскомицеты или базидиомицеты) и одноклеточных водорослей. Иногда в состав лишайников могут входить сине-зеленые водоросли. Гриб (гетеротроф) — поглощает из почвы воду и минеральные вещества. Водоросли (автотрофы) — синтезируют органические вещества и отдают их грибу, взамен получая воду и минеральные вещества. Все это позволяет лишайнику существовать как единому организму. По внешнему виду выделяют три группы лишайников: - накипные или корковые (лецидея, леканора) — на камнях, зданиях и т. п., прочно срастаются с поверхностью субстрата; - листоватые (пармелия, ксантория) — похожи на листовые пластинки, срастаются с субстратом посредством ножки, состоящей из гиф; - кустистые (ягель или «олений мох», цетрария или «исландский мох», кладония) — в виде разветвленных кустиков на почве или свисающие с ветвей деревьев; прикреплены к субстрату с помощью основания таллома или ризоидов.

Тело лишайника представляет собой слоевище или таллом. 90 % его объема приходится на гифы гриба. Часто лишайники окрашены в различные цвета из-за присутствия в гифах гриба различных пигментов. Также окраска зависит от солей железа, состава и концентрации органических лишайниковых кислот (они свойственны только этим организмам). В зависимости от взаимного расположения гриба и водоросли различают гомомерные и гетеромерные слоевища. В первом случае водоросли распределяются среди гиф гриба без особого порядка — это считается более древней и структурно более примитивной организацией. При гетеромерной организации слоевище дифференцировано на функциональные слои.

Размножение лишайников осуществляется несколькими способами: - Обломками слоевища — высыхая, слоевище становится хрупким, и от него отламываются кусочки, распространяющиеся ветром. - Соредиями (несколько клеток водоросли, оплетенных гифами гриба), которые формируются внутри слоевища. - Изидиями — это выросты на теле слоевища, состоящие из клеток водоросли и гифов гриба.

Благодаря своему особому строению лишайники очень выносливы и способны разрастаться на субстратах, где не могут существовать ни грибы, ни водоросли в отдельности. Лишайники способны переносить длительную нехватку воды; температурные колебания (до –50 °С в тундре и до +50…+60 °С в пустынях, а антарктические виды живут при отрицательной температуре круглый год), причем фотосинтез происходит даже при отрицательных температурах. Характерен очень медленный рост. Лишайники требовательны к чистоте окружающей среды, при небольшом загрязнении они погибают (кроме некоторых видов).

Значение лишайников 1. Первыми заселяя безжизненные субстраты, они участвуют в образовании почвы. 2. Кормовое (зимой в тундре северные олени питаются в основном лишайниками). 3. Получение лакмуса и краски. 4. Биоиндикация — показатель загрязненности среды. 5. Некоторые виды съедобны для людей (манна). 6. Первая стадия эрозии горных пород.

Rhodobionta (подцарство багрянки, красные водоросли)

К багрянковым относят единственный тип - красные водоросли, в котором разные исследователи насчитывают от 2500 до 4000 видов. Окраска красных водорослей определяется наличием в их клетках, помимо хлорофилла, красного пигмента (фикоэритрина) и синего пигмента (фикоцианина). Их смесь придает телу водорослей различные оттенки: розовый, красноватый, пурпурный, багровый. Вегетативная стадия - сложно расчлененное тело - неподвижна. Удивительная особенность красных водорослей - отсутствие подвижности гамет. Красные водоросли стоят особняком среди других типов растений, и их происхождение до сих пор остается загадкой.

Красные водоросли - более глубоководные формы, нежели другие типы водорослей. Их можно найти на глубине до 100 м. Обладающие наименьшей энергией лучи длинноволновой части спектра (красные, оранжевые) не могут проникать на большие глубины. Вслед за ними поглощаются лучи со средней длиной волны (зеленые). Глубже всего проникают в толщу воды коротковолновые лучи (голубые, синие и фиолетовые). Пигмент фикоэритрин в отличие от хлорофилла способен поглощать синие и фиолетовые лучи. Благодаря этой особенности красные водоросли могут жить на больших глубинах, нежели другие типы водорослей.

К багрянковым относят единственный тип - красные водоросли, в котором разные исследователи насчитывают от 2500 до 4000 видов. Окраска красных водорослей определяется наличием в их клетках, помимо хлорофилла, красного пигмента (фикоэритрина) и синего пигмента (фикоцианина). Их смесь придает телу водорослей различные оттенки: розовый, красноватый, пурпурный, багровый. Вегетативная стадия - сложно расчлененное тело - неподвижна. Удивительная особенность красных водорослей - отсутствие подвижности гамет. Красные водоросли стоят особняком среди других типов растений, и их происхождение до сих пор остается загадкой.

Красные водоросли - более глубоководные формы, нежели другие типы водорослей. Их можно найти на глубине до 100 м. Обладающие наименьшей энергией лучи длинноволновой части спектра (красные, оранжевые) не могут проникать на большие глубины. Вслед за ними поглощаются лучи со средней длиной волны (зеленые). Глубже всего проникают в толщу воды коротковолновые лучи (голубые, синие и фиолетовые). Пигмент фикоэритрин в отличие от хлорофилла способен поглощать синие и фиолетовые лучи. Благодаря этой особенности красные водоросли могут жить на больших глубинах, нежели другие типы водорослей.

Растения, входящие в состав этого подцарства, часто называют ли-стостебельными, поскольку их тело расчленено на стебель, лист и корень. Кроме того, их называют еще зародышевыми, т. к. они содержат зародыш. Наконец, их называют сосудистыми растениями (кроме моховидных), поскольку в органах их спорофитов имеются сосуды и трахеиды.  Высшие растения в ходе исторического развития приспособились к жизни в наземных условиях. У этих растений отмечается чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений. Гаметофит продуцирует гаметы и защищает зародыш, тогда как спорофит продуцирует споры, которые обеспечивают следующую генерацию гаметофита. У высших растений доминирует диплоидный спорофит, который и определяет внешний вид растения. 

В подцарстве Высшие растения различают высшие споровые и высшие семенные растения. Для высших споровых характерно разделение полового и бесполого размножения. В первом случае размножение происходит одноклеточными спорами, образующимися в спорангиях спорофитов, во втором — гаметами, образующимися в половых органах гаметофитов. Для высших семенных растений характерно наличие многоклеточного образования — семени, образующегося в процессе размножения и придающего семенным растениям важнейшее эволюционное преимущество перед споровыми.  Подцарство Высшие растения классифицируют на несколько отделов. В частности, высшие споровые растения классифицируют на отделы Риниофиты (Rhyniophyta) и Зостерофиллофиты (Zostrophyllophyta), организмы которых полностью вымерли, а также на ныне существующие отделы Моховидные (Bryophyta), Плау-новидные (Lycopodiophyta), Псилотовидные (Psilotophyta), Хвощевидные (Eguisetophyta), Папоротниковидные (Polypodiophyta). Высшие семенные растения классифицируют на отделы Голосеменные (Gymnospermae) и Покрытосеменные, или Цветковые (Angiospermae, или Magnoliophyta). Голосеменные и Покрытосеменные — это семенные растения, тогда как все остальные — это высшие споровые растения. У части высших споровых все споры одинаковы (равноспоровые растения), а у некоторых споры имеют разную величину (разноспоровые растения).  Из растений современных отделов ниже будут рассмотрены лишь отдельные из них.  Отдел Моховидные (Bryophyta). Этот отдел представлен низкорослыми, многолетними растениями. У некоторых из них тело представлено слоевищем, но у большинства расчленено на стебель и листья (рис. 9). Насчитывают около 25 000 видов моховидных. Являются обитателями сырых мест во всех географических зонах. К почве прикрепляются с помощью волосовидных выростов, называемых ризоидами. Через эти структуры они осуществляют почвенное питание. Наиболее известными представителями этого типа являются кукушкин лен, маршанция многообразная, мхи рода сфагнум (300 видов).  В развитии мхов характерно чередование полового (гаметофи-та) и бес-полого (спорофита) поколений. На растениях полового поколения образуются споры разных размеров. После оплодотворения женских половых клеток мужскими развивается спорофит (спорангий со спорами), клетки которого имеют диплоидный набор хромосом. Образующиеся в результате мейоза в спорангии споры имеют гаплоидный набор хромосом. Высыпаясь на почву, споры прорастают, давая начало растению, гаметофиту, имеющему в размножающихся митозом клетках гаплоидный набор хромосом. Гаплоидный гаметофит доминирует в цикле развития. На гаметофите вновь образуются половые клетки, и процесс повторяется. Специфической особенностью этих растений является не только доминирование гаплоидного гаметофита, но также и то, что гаметофит (половое поколение) и спорофит (бесполое поколение) представляют собой одно растение.  Значение моховидных в природе заключается в том, что, находясь в экосистемах, они воздействуют на среду обитания многих видов других растений, равно как и животных. Интенсивное размножение мхов способствует ухудшению почвы. Отмирая, сфагновые мхи «оторфовываются» и образуют залежи торфа. Некоторые виды используются в медицинской промышленности.  Полагают, что растения этой группы были одними из первых наземных растений и широко произрастали еще 450-500 млн лет назад и что эволюция их заключалась в регрессивном развитии спорофита. Считают, что моховидные являются слепой эволюционной ветвью.  Отдел Папоротниковидные (Palypodiophyta). В пределах этого отдела классифицируют травянистые растения, также обитающие в сырых местах (рис. 10). Некоторые Папоротниковидные, обитающие в тропиках, представлены древесными формами, отдельные из которых достигают 25 метров в высоту. Насчитывают более 10 000 видов этих растений. Типичными представителями папоротниковидных являются папоротники.  Для папоротниковидных также характерно чередование полового и бесполого поколений, однако, в отличие от моховидных, у организмов, принадлежащих к этому отделу, преобладающим является спорофит, для которого характерна диплоидность. У спорофита имеются основные органы — стебель, листья, корень. Напротив, гаметофит характеризуется очень малыми размерами, представляя небольшую пластинку, прикрепленную к почве с помощью ризоидов.  Для папоротниковидных характерен сложный цикл развития. Цикл начинается с развития изоспор гаметофита (заростка), на котором образуются половые органы в виде антеридиев и архегониев. В последних развиваются половые клетки. После их оплодотворения из зиготы образуется спорофит, на котором образуются споры, дающие начало гаметофиту. Большинство папоротниковидных представлено разноспоровыми растениями.  Значение папоротниковидных в природе большое, т. к. они входят в состав многих экосистем. Хозяйственное значение современных папоротниковидных небольшое, если не считать, что растения отдельных видов служат лекарственным сырьем.  Папоротниковидные классифицируют на 7 отделов, большинство из которых представлено вымершими видами.  Папоротниковидные являются наиболее древними споровыми растениями. Они уже были в девоне, а в карбоне составляли леса из растений, высота которых достигала до 30 м. Остатки этих растений принимали участие в образовании каменного угля.

Отдел Голосеменные (Gymnospermae). Растения этого отдела дают семена, которые представляют собой, по существу, готовые зародыши будущих растений. Основными органами семени являются зародышевый корешок, зародышевый стебелек, зародышевые листки. Однако у голосеменных семя не покрыто плодолистиками. По этой причине их называют голосеменными.  Голосеменные представлены деревьями, кустарниками и лианами. Количество видов составляет около 700. Распространены по всему земному шару. В северном полушарии занимают огромные площади, образуя хвойные леса.  Наиболее известными представителями голосеменных являются сосна, пихта, ель, лиственница. У растения этого отдела тканями ствола и корня являются камбий, ксилема, флоэма. У многих листья представлены «иголками».  Для голосеменных характерно чередование поколений, связанное со сменой гаплоидного и диплоидного состояний, однако у них налицо уменьшение гаметофита. Можжевельник, саговник, туя, ель, сосна, лиственница — это спорофиты. Как и все семенные растения, голосеменные являются разноспоровыми. Органами размножения являются женские и мужские шишки, которые формируются на одном и том же дереве и в которых находится гаметофит. Образование семени является первым этапом в развитии спорофита. Женские шишки построены из крупных чешуек, называемых мегаспорофиллами, каждая из которых несет по два мегаспорангия на внутренней поверхности, а каждый мегаспорангий в свою очередь содержит мегаспору, которая развивается в многоклеточный гаметофит, содержащий две или три архегонии. Каждая архегония состоит из одиночной большой яйцеклетки и нескольких малых вытянутых клеток. Мегаспорангий покрыт так называемым интегу-ментом. Мегаспорангий с интегументом называют семязачатком.  Мужские шишки несут на внутренней поверхности их чешуи (на микроспорофиллах) по два микроспорангия, содержащих микроспоры, каждая из которых развивается в гаплоидную пыльцу. Пыльцевые гранулы (зерна) составляют мужской гаметофит.  Мегаспорофиллы и микроспорофиллы собраны в мега- и мик-ростробиллы (соответственно) на укороченном спороносном побеге, представляющем собой стебель со спороносными листьями.  Когда пыльца попадает на женские шишки, она проходит в семязачаток, причем каждая пыльцевая гранула развивается в тычиночную трубочку и два спермоядра, а когда тычиночная трубочка проникает в яйцеклетку, происходит слияние спермоядра с ядром яйцеклетки. Это и есть оплодотворение. Диплоидная зигота становится диплоидным зародышем. Со временем внешний инте-гумент семязачатка превращается в оболочку семени, а из остатков мегаспорангия образуется эндосперм. Следовательно, семязачаток превращается в семя. После созревания семена из шишек выпадают наружу.  Хозяйственное значение голосеменных очень большое. Они дают древесину, сырье для медицинской промышленности. Многие виды являются декоративными.  Голосеменные представляют собой очень древнюю группу высших растений. Появившись в девоне (около 350 млн лет назад), голосеменные в конце палеозоя — начале мезозоя заняли место папо-ротниковидных, поскольку оказались более приспособленными к жизни в наземных условиях. Одна их гипотез заключается в том, что голосеменные произошли от древнейших папоротниковидных.  Отдел Покрытосеменные, или Цветковые (Angiospermae, или Magnoliophyta). Растения этого отдела встречаются почти повсеместно. На их долю приходится 250 000-300 000 видов, т. е. почти две трети видов царства растений. В настоящее время они являются самой процветающей группой растений.  В пределах этого отдела различают однодольные и двудольные растения, которые бывают как травянистыми и кустарниковыми видами, так и деревьями. Типичными представителями этого отдела являются рожь, пшеница, роза, береза, осина и другие. Различают однодольные и двудольные покрытосеменные растения.  Для этих растений также характерно чередование поколений, но у них произошло значительное уменьшение гаметофита.  Замечательной особенностью этих растений является наличие у них цветка, который представляет собой видоизмененный побег и является производным спорофита (рис. 11). Именно по этой причине растения, образующие цветки, называют цветковыми. Как правило, цветки обоеполы, но иногда и раздельнополы. В цветке различают пестик и тычинки, которые являются его главными частями. В нижней части пестика (завязи) развиваются семена. По этой причине эти растения получили название покрытосеменных. Нижняя часть пестика представлена завязью, узким столбиком и рыльцем. Что касается тычинок, то каждая из них состоит из тычиночной нити и пыльника.  У обоеполых растений, которые среди покрытосеменных составляют большинство, цветки имеют как пестики, так и тычинки, т. е. эти растения имеют пестичные (женские) и тычиночные (мужские) цветки. Но у многих видов одни цветки имеют только пестики, на другом — только тычинки. Такие растения называют двудомными. Опыление является результатом переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика.  Женский гаметофит цветковых растений состоит из 8 клеток зародышевого мешка, одна из которых является яйцеклеткой. Эта микроскопическая структура развивается из одиночной мегаспоры. Мужской гаметофит развивается из микроспоры, или пыльцевой гранулы, располагающейся в микроспорангии пыльника. Попав на рыльце пестика, пыльцевая гранула в результате деления дает начало генеративной клетке и клетке, развивающейся в пыльцевую трубку. Далее пыльцевая трубка врастает в полость завязи. Ядро трубки генеративной клетки мигрирует к низу пыльцевой трубки, где генеративная клетка делится, давая два спермин. Один из этих спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную зиготу, тогда как второй спермий сливается с ядром (в центре зародышевого мешка, в семязачатке), давая триплоидное ядро, развивающееся затем в эндосперм. В конечном итоге обе структуры оказываются в семени, а семя оказывается в завязи, которая развивается в плод. Последний может содержать от одного до нескольких семян. Такое оплодотворение называют двойным . Оно было открыто в 1898 г. С. Г. Навашиным (1857—1950). Биологический смысл двойного оплодотворения заключается в том, что развитие триплоидного эндосперма в сочетании с огромным числом поколений обеспечивает экономию пластических и энергетических ресурсов растений.  Оно было открыто в 1898 г. С. Г. Навашиным (1857—1950). Биологический смысл двойного оплодотворения заключается в том, что развитие триплоидного эндосперма в сочетании с огромным числом поколений обеспечивает экономию пластических и энергетических ресурсов растений.  Стебель является органом растений, к которому прикрепляются листья, корни, цветки. Листья являются важнейшим органом растений. Они характеризуются разной формой и построены из нескольких слоев клеток, содержащих растениями и средой. Из-за наличия хлорофилла в листьях происходит фотосинтез, основу которого составляют две реакции — фотолиз воды и фиксация COg.  Корень является органом растения, который адсорбирует воду и мине-ральные вещества из почвы и проводит их к стеблю. У покрытосеменных, как и голосеменных, вода и питательные вещества из почвы адсорбируются корне-выми волосками и проводятся в ксилему в результате осмотического давления в корневой системе, действия капилляров, отрицательного давления в ксилеме, доходящего иногда у некоторых древесных форм до 100 бар, и транспирации, т. е. испарения воды из листьев (рис. 15).  Хозяйственное значение покрытосеменных переоценить очень трудно, т. к. они исключительно широко используются в жизни человека (источник продовольствия, сырье для промышленности, корм для животных и т. д.).  Покрытосеменные растения являются господствующими растениями нашей планеты. Поэтому объяснение их происхождения уже давно оказалось одной из самых важных задач в учении об эволюции. Начиная с Ч. Дарвина, для объяснения покрытосеменных растений было выдвинуто несколько гипотез. По одной из них предполагают, что покрытосеменные произошли от каких-то голосеменных, а однодольные происходят от каких-то древних двудольных. Однако эта и другие гипотезы не являются исчерпывающими. Существуют разногласия и в определении времени появления покрытосеменных. По новейшим представлениям главная диверсификация цветковых растений, в том числе разделение на однодольные и двудольные, произошла 130—90 млн лет назад, и это дало тогда начало изменениям земных экосистем.

К подцарству Простейшие относятся одноклеточные животные, каждой особи присущи все основные жизненные функции: обмен веществ, раздражимость, движение, размножение. Есть и колониальные виды.

©      Среды обитания: морские и пресные водоемы, почва, организмы растений, животных и человека.

©      Строение. Клетка простейших является самостоятельным организмом, имеющим одно или несколько ядер. В цитоплазме находятся как органоиды, характерные для клеток многоклеточных животных (митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи и др.), так и органоиды, свойственные только этой группе животных (стигмы, трихоцисты, аксостиль и другие органоиды). Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая может образовывать пелликулу (эластичная и прочная клеточная стенка). Наружный слой цитоплазмы обычно более светлый и плотный — эктоплазма, внутренний — эндоплазма, содержащая различные включения. У некоторых простейших над мембраной имеется раковинка.

©      Питание гетеротрофное: у одних пища может поступать в любом месте тела, у других она поступает через специализированные органоиды: клеточный рот, клеточную глотку. Пищеварение внутриклеточное с помощью пищеварительной вакуоли. Непереваренные остатки выделяются или в любом месте тела, или через специальное отверстие — порошицу. Есть миксотрофные организмы, питающиеся на свету с помощью фотосинтеза и имеющие хроматофоры, а при отсутствии света переходящие на гетеротрофный тип питания. Часто эти организмы имеют сократительные вакуоли.

©      Дыхание. Подавляющее большинство простейших — аэробные организмы.

©      Ответная реакция на воздействия внешней среды — раздражимость — проявляется в виде таксисов — движений всего организма, направленных либо в сторону раздражителя, либо от него. Например, эвглена зеленая проявляет положительный фототаксис — движется в сторону света. При наступлении неблагоприятных условий большинство простейших образуют цисты. Инцистирование — способ переживания неблагоприятных условий.

©      Размножение. Бесполое размножение: или  митотическое деление вегетативной особи на две дочерние клетки, или множественное деление, при котором образуется несколько дочерних клеток. Существуют половой процесс — конъюгация (у инфузорий) и половое размножение (у инфузорий, вольвокса, малярийного плазмодия).

  Тип   Саркомастигофоры  ( Sarcomastigophora ).

  Этот  тип  представлен  наиболее  примитивными  организмами  среди  всех  простейших.  Общими  свойствами  организмов  этого  типа  являются  наличие  у  них  одного  ядра  и  способность  образовывать  в  результате  переливания  цитоплазмы  псевдоподии  ( ложноножки ),  которые  служат  для  передвижения  и  захвата  пищи,  или  жгутики.

Строение  Саркомастигофор,  несмотря  на  относительную  простоту  их  организации,  отличается  большим  разнообразием.  Главным  образом  это  касается  скелетных  образовании,  которые  достигают  у  саркомастигофор  большой  сложности  и  совершенства  ( Подтип  Саркодовые ).  Насчитывают  около  18000  видов  саркомастигофор.  Очень  большое  количество  видов  известно  в  ископаемом  состоянии  благодаря  хорошей  сохранности  скелетов  многих  групп  саркодовых.

Саркомастигофоры  являются  обитателями  в  оснсвном  соленых  вод,  однако  живут  также  и  в  пресной  воде,  во  влажной  почве.  Многие  паразитируют  в  организме  животных  и  человека.

В  составе  типа  Саркомастигофоры  классифицируют  два  подтипа – Саркодовые  ( Sarcodina )  и  Жгутиконосцы  ( Mastigophora ).

  Подтип  Саркодовые  ( Sarcodina ).

Типичными  представителями  Саркодовых  являются  пресноводная  амеба  ( Amoeba  proteus,  рис.1 )  и  дизентирийная  амеба  ( Entamoeba  histolytica ).  Пресноводная  амеба  обитает  в  лужах,  прудах.  В  ее  цитоплазме  различают  два  слоя – эктоплазму  и  эндоплазму.  Содержит  одно  ядро.  Передвигается  с  помощью  псевдоподий.  Размножается  бесполым  путем.  Способна  к  инцистированию  в  неблагоприятных  условиях.  Дизентирийная  амеба  является  паразитом  человека.  Другими  известными  свободноживущими  саркодовыми  являются  пресноводные  раковинные  корненожки  и  фораминиферы,  обитающие  в  морях.

 

 

  Подтип  Жгутиконосцы  ( Mastigophora ).

Эти  организмы  обитают  в  морских  и  пресных  водах  или  ведут  паразитический  образ  жизни  в  организме  растений,  животных  и  человека.  Насчитывают  около  8000  видов.

Жгутиконосцы  имеют  овальную,  шаровидную  или  вытянутую  форму  ( рис.2 ).  Размеры  микроскопические.  Тело  покрыто  двойной  мембраной,  на  внешней  поверхности  которой  имеется  тонкая  пелликула.  В  цитоплазме  располагается  одно  или  несколько  сходных  ядер.

Для  организмов,  классифицируемых  в пределах  этого  подтипа,  характерно  наличие  одного  или  более  жгутиков.  Большинство  органелл  общего  назначения  сравнимы  по  морфологии  и  функциям  с  такими  же  органеллами  клеток  высших  растений  и  животных,  включая  сходство  на  субмикроскопическом  уровне.  Центриоли  у  многих  жгутиковых  играют  важную  роль  в  организации  не  только  митотического  аппарата,  но  и  являются  локусом,  вокруг  которого  формируется  набор  органелл,  образованных  в  основном  фибриллярными  белками  ( жгутик,  аксостиль  и  др. ).

Саркомастигофоры  представляют  собой  группу  древнейших  организмов-эукариотов  ( Пехов  А. П.,  2001 ).

 

  Тип  Споровики  ( Sporozoa ).

Тип  Споровики  представляет  собой  обширную  группу  простейших  организмов,  ведущих  исключительно  паразитический  образ  жизни.  Приспособление  к  паразитизму  у  них  очень  глубокое  и  совершенное.  У  всех  споровиков  отсутствуют  специальные  органоиды  захвата  пищи,  и  они  питаются  осмотическим  путем.  Хозяевами  их  являются  самые  различные  беспозвоночные  и  позвоночные  животные.  Несколько  видов  споровиков  паразитирует  в  человеке.

В  процессе  эволюции  они  приспособились  к  паразитированию  в  самых  различных  органах  и  тканях.  Многие  споровики – паразиты  кишечника  и  различных  органов,  связанных  с  пищеварительной  системой  ( в  том  числе  печени ).  Имеются  виды,  паразитирующие  в  органах  выделительной  системы – почках.  Органы  кровеносной  системы  и  кровь  также  служат  средой  обитания  некоторых  споровиков.  В  этой  группе  простейших  есть  немало  видов,  приспособившихся  к  внутриклеточному  паразитизму.  Паразиты  проникают  внутрь  клеток  различных  тканей  хозяина,  питаются,  растут  и  развиваются  за  их  счет.

Одной  из  форм  глубокого  приспособления  споровиков  к  паразитизму  явилась  выработка  сложных  и  разнообразных  жизненных  цикдов,  обеспечивающих  заражение  хозяина.  По  ходу  циклов  происходит  смена  разных  форм  размножения,  ведущих,  с  одной  стороны,  к  увеличению  числа  паразитов  в  данной  особи  хозяина,  а  с  другой – к  образованию  таких  стадий,  которые  служат  для  заражения  новых  особей  хозяина.

У  некоторых  споровиков  выработалось  не  только  чередование  различных  форм  размножения,  но  и  смена  хозяев,  относящихся  к  разным  видам  и  группам  животного  мира.

Многие  виды  споровиков  приносят  большой  вред  как  возбудители  заболеваний  человека,  домашних  и  промысловых  животных.  Всего  насчитывают  около  20000  видов 

Тип  Книдоспоридии  ( Cnidosporidia ).

Этот  представлен  более  1000  видами,  представители  которых  распространены  в  пресных  и  соленых  водоемах.

Все  книдоспоридии  ведут  паразитический  образ  жизни,  поражая  исключительно  пресноводных  и  морских  рыб  и  вызывая  у  них  миксоспоридиозы.

Жизненный  цикл  книдоспоридий  начинается  с  амебоидного  одноядерного  зародыша.  Характерной  особенностью  книдоспоридий  является  наличие  у  них  особых  спор,  обладающих  стрекательными  капсулами.  Из  этих  капсул  в  момент  проникновения  книдоспоридий  в  хозяина  выбрасывается  длинная  тонкая  нить,  способствующая  закреплению  споры  в  тканях.

Предполагают,  что  книдоспоридии  произошли  от  саркодовых.

  Тип  Микроспоридии  ( Microspora ).

  В  отличие  от  книдоспоридий,  микроспоридии  паразитируют  как  в  позвоночных  животных  ( преимущественно  в  рыбах ),  так  и  в  беспозвоночных.  Это  внутриклеточные  паразиты.  Число  известных  видов  их  около  300.  наибольший  вред  причиняют  паразиты  насекомых,  так  как  некоторые  виды  микроспоридий  вызывают  тяжелое  заболевание  полезных  для  человека  пчелы  и  тутового  шелкопряда.  У  медоносной  пчелы  болезнь,  вызываемая  микроспоридиями  вида  Nosema  apis,  называется  белым  поносом.  Она  сильно  истощает  пчелиную  семью  и  нередко  вызывает  ее  гибель.  Микроспоридиоз  тутового  шелкопряда  носит  название  пебрины  и  вызывается  Nosema  bombycis.  Микроспоридии  вызывают  также  болезни  рыб  ( корюшки,  снетка ).

Предполагают,  что  микроспоридии  также  произошли  от  саркодовых.

   Тип  Инфузории  ( Infusoria ). 

В  составе  этого  типа  насчитывают  около  6000  видов.  Являются  обитателями  очень  многих  экологических  ниш.

Различают  свободноживущих  и  паразитирующих  инфузорий.  Наиболее  известным  свободноживущим  организмом  является  парамеция,  или  туфелька ( Paramecium  caudatum ).  Форма  тела  этого  организма  вытянута,  но  постоянна  ( рис. 3 ),  так  как  снаружи  окружена  плотной  пелликулой,  а  внутри  ( в  экто-  и  эндоплазме )  имеются  к  тому  же  и  выполняющие  роль  опорного  скелета  нити.  Имеются  также  два  ядра  ( макронуклеус  и  микронуклеус ).  Реснички,  покрывающие  тело,  имеют  базальные  гранулы.  Для  парамеций  характерна  цитологическая  специализация:  наличие  предротового  углубления – перестома, клеточного  рта,  глотки,  ануса  и  трихоцист.  Размножаются  как  бесполым,  так  и  половым  путем  в  виде  конъюгации.

Патогенным  представителем  этого  типа  является  балантидий.  Известны  инфузории,  часть  цикла  которых  является  паразитической,  часть – свободноживущей.  Такой  инфузорией  является  ихтиофтириус,  паразитирующий  в  организме  рыб.

Инфузории – наиболее  организованные  существа  среди  простейших.  Они  являются  также  процветающей  группой  среди  животных  этого  подцарства.

Простейшие  являются  древнейшими  обитателями  Земли.  Предполагая  родство  между  Саркодовыми  и  Жгутиковыми,  многие  протистологи  считают,  что  архетипами  современных  простейших  являются  Саркодовые.  Однако  в  объяснениях эволюции  простейших  много  противоречий,  поскольку  существует  мнение  о  том,  что  Саркодовые  и  Жгутиконосцы  произошли  от  разных  предков,  каких-то  самых  древних  живых  существ.  Большое  значение  придается  ароморфозам,  примером  которых  является  развитие  ресничного  и  ядерного  аппаратов  у  инфузорий,  и  идиоадаптациям  в  виде  приспособлений  к  планктонному  образу  жизни  или  инцистированию  у  ряда  простейших.  В  любом  случае  считают,  что  самой  прогрессивной  формой  в  мире  простейших  являются  инфузории 

И кишечнополостные и губки встречаются в ископаемом состоянии, начиная с самых древних пластов, в которых сохранились ясные следы прежней жизни. Значит, обе эти группы возникли в ещё более отдалённые времена от каких-то древних колониальных простейших, по типу строения похожих на наших пандорин и эвдорин. Для губок особенно ясна их родственная связь с группой воротничковых жгутиковых, на которых очень похожи их жгутиковые клетки. Сравнение кишечнополостных с губками показывает, что развитие этих групп шло отдельными путями. У губок выработалось различие между двумя слоями клеток, выработались полезные для них защитные приспособления (скелет, резкий неприятный запах), но у них совсем не появилось приспособлений для передвижения всего тела и каких-либо подвижных органов, вроде щупалец у полипов, никаких мышечных элементов у губок не найдено.  В связи с этим у них не могло появиться и нервных клеток, которые у всех остальных многоклеточных животных воспринимают раздражения, идущие от окружающей среды, и вызывают согласованные движения различных частей организма. Нет у них и пищеварительной полости, и питаться они могут только микроскопически мелкими частицами, переваривая их внутри клеток, то есть тем же способом, как питаются жгутиковые простейшие.  При таком типе организации губки могут вести только совершенно неподвижное существование. К такому образу жизни они оказываются хорошо приспособленными, но у них не наметилось, хотя бы и в зачаточном виде, никаких задатков для перехода к другим способам существования и к выработке более сложного типа строения. Иное дело тип кишечнополостных. Здесь даже у наиболее простых форм, вроде гидры, имеются и мышечные волокна, и нервные клетки, и пищеварительная полость, способная переваривать сравнительно крупную добычу, то есть имеется все, что характерно и для любого высшего животного.  А при сравнении полипов и медуз можно видеть, что мускулатура, нервная система и органы чувств, сравнительно слаборазвитые у сидячих полипов, получают более значительное развитие у свободноплавающих медуз. И мы находим в типе кишечнополостных более значительное разнообразие форм и приспособлений, чем у неподвижно прикреплённых губок.

Тип плоские черви

Отличительный признак плоских червей — сплющенное в спинно-брюшном направлении тело. В отличие от кишечнополостных, у плоских червей междуэктодермой и энтодермой (внешним и внутренним слоем клеток) расположен третий слой клеток — мезодерма. Поэтому их называют трехслойными животными, не имеющими полости тела (она заполнена паренхимой — рыхлой клеточной массой, в которой помешаются внутренние органы).

Среди плоских червей имеются свободноживущие виды. Они населяют пресные и морские воды, влажные места почвы. Очень многие виды ведут паразитический образ жизни, поселяясь в организме человека и животных.

Симметрия тела двусторонняя. В типе насчитывается свыше 12 000 видов. Тип плоских червей подразделяется наклассы: ресничные, сосальщики, ленточныечерви.

Класс ресничные черви

Ресничные черви живут в морях, пресных водоемах и влажной почве. Питаются преимущественно мелкими животными. Тело их покрыто ресничками, с помощью которых они передвигаются. Одним из представителей является белая планария.

На переднем конце тела видны два боковых выроста (органы осязания). Рядом с ними расположены два глаза, с помощью которых планария различает свет. Планария  — хищница. Глотка ее — это ловчий аппарат, который через рот, расположенный набрюшной стороне, высовывается наружу, проникает внутрь добычи и высасывает ее содержимое. Переваривание пищи происходит в разветвленном кишечнике. Непереваренные остатки выбрасываются через рот. Дышит планария всей поверхностью тела. Органы выделения состоят из системы разветвленных канальцев, расположенных по бокам тела. Жидкие вредные продукты обмена веществ выводятся наружу через выделительные поры.

Нервные клетки собраны в два нервных ствола, которые соединяются тонкими перемычками. На переднем конце тела они образуют утолщение — нервный узел, от которого к органам чувств (глазам и органам осязания) и к заднему концу тела отходят нервные отростки.

Органы размножения — два овальных яичника и многочисленные семенники, развиваются в теле одной особи и образуют половые клетки — яйцеклетки исперматозоиды. Животных, в организме которых имеются и женские и мужские органы размножения, называют гермафродитами. Оплодотворение у них внутреннее, перекрестное, после чего планария откладывает коконы с яйцами. Развитие у нее прямое.

Класс сосальщики

Класс сосальщики насчитывает около 4 000 видов, паразитирующих во внутренних органах человека и различных животных.

Представителем класса является печеночный сосальщик, живущий в печени рогатого скота. Он имеет ротовую и брюшную присоски. С их помощью червь удерживается внутри печени хозяина. Питается сосальщик кровью, засасывая ее через ротовую присоску. Проживание его в печени приводит к разрушению стенок желчных протоков, иногда паразиты закупоривают их. Кроме того, вредное воздействие на организм хозяина, в котором проживает сосальщик, оказывают продукты обмена веществ паразита. Жизненный цикл паразита очень сложный. Оплодотворенные яйца выводятся через кишечник хозяина наружу.

Попадая в воду, из яиц развиваются микроскопические личинки, снабженные ресничками. Они внедряются в тело моллюска малого прудовика, в котором растут, размножаются, появляются хвостовые личинки. Эти личинки покидают моллюска, активно плавают в воде, затем прикрепляются к растениям, отбрасывают хвост, покрываются толстой оболочкой — образуется циста. С травой или водой циста попадает в кишечник коровы, где из нее развивается взрослый червь. Человек может заразиться печеночным сосальщиком, если выпьет воду из грязного водоема.

Другим паразитом, которым может заразиться человек и млекопитающие животные (собака, кошка, волк и др.), является кошачий сосальщик. В отличие от печеночного сосальщика, его жизненный цикл происходит с участием двух промежуточных хозяев: пресноводного брюхоногого моллюска — битинии — и пресноводных карповых рыб. Человек или животное заражается кошачьим сосальщиком, когда использует в пищу сырую, недостаточно просоленную или проваренную (прожаренную) рыбу.