- •Подцарство Одноклеточные
- •Малярийный плазмодий
- •Родственные связи основных групп животных
- •Тип Кишечнополостные
- •Тип круглые черви
- •Тип Кольчатые черви
- •Тип Членистоногие
- •Тип Хордовые
- •Низшие позвоночные
- •Высшие позвоночные.
- •Подтип Бесчерепные
- •Подтип позвоночные
- •Класс Рыбы
- •Класс земноводные
- •Органы чувств:
- •Класс Птицы
- •Краткая история развития органического мира
Подцарство Одноклеточные
Простейшие (~25 тыс. видов) – это группа одноклеточных животных, обитающих в морях, пресноводных водоемах, почве или являющихся паразитами.
Существуют различные классификации простейших; согласно одной из них всех простейших объединяют в отдельное царство, включающее 11 типов, из которых особо выделяют три типа.
Классификация 1
Тип Саркожгутиковые (саркомастигофоры):
Класс Саркодовые (корненожки). Пример: амёба пресноводная, фораминиферы, радиолярии
Класс Жгутиковые (бичиковые). Пример: эвглена зелёная, бодо, лямблия кишечная.
Тип Инфузории. Пример: инфузория туфелька, трубач, сувойка.
Тип Споровики. Пример: малярийный плазмодий, токсоплазма, кокцидии
Согласно другой классификации одноклеточных животных объединяют в один тип Простейшие, который делят на классы, четыре из которых выделяют особо.
Классификация 2
Класс Саркодовые
Класс Жгутиковые
Класс Инфузории
Класс Споровики)
Деление на типы (классы) происходит по способу передвижения и уровню организации цитоплазмы.
Характеристика
Оболочки:
У саркодовых клетка ограничена клеточной мембраной
У жгутиковых и инфузорий над мембраной имеется надстройка - клеточная стенка (пелликула). У инфузорий пелликула представляет собой многогранники, из центра граней которых выходят две реснички, совершающие одновременные веслообразные движения.
В пелликуле имеются трихоцисты – органоиды защиты и нападения.
Цитоплазма
Цитоплазма одноклеточных отличается по степени организации: самая примитивная у амёб, а самая высокоорганизованная - у инфузорий.
Цитоплазма клеток простейших состоит из двух слоёв: более плотного геля и менее плотного золя. У корненожек псевдоподии тянутся в определённом направлении за счет переходя гель-золь.
Передвижение
Саркодовые |
Жгутиковые |
Инфузории |
Споровики |
С помощью псевдоподий |
С помощью жгутиков |
С помощью ресничек |
Органоидов передвижения нет, движение пассивное (движутся с током крови) |
Дыхание
Дыхание у простейших происходит путём диффузии газов через всю поверхность клетки (у аэробов), паразиты (анаэробы) в кислороде не нуждаются.
Нервная система
У простейших нервная система отсутствует, следовательно, рефлексов (ответных реакций организма на действие раздражителей с помощью нервной системы) нет. Но у простейших существуют таксисы. Таксис - способность организма отвечать на действие раздражителя, она выражается в изменении направления движения. Таксисы разделяют на фото-, термо- и хемотаксисы. Положительный таксис- движение в сторону раздражителя (эвглена зелёная плывёт к свету). Отрицательный таксис- движение от раздражителя (инфузория- от капли уксусной кислоты).
Питание
гетеротрофное |
автотрофное |
Фотогетеротрофное |
организмы питаются чужеродными органическими веществами |
организмы сами синтезируют вещества путём фотосинтеза или хемосинтеза. |
на свету - автотрофное, в темноте - гетеротрофное. Пример: эвглена зелёная |
Яркий пример гетеротрофного простейшего - амёба обыкновенная. Определённого места, куда поступает пища, у амёбы нет, процесс поглощения пищи идёт путем фагоцитоза и пиноцитоза.
Типичным гетеротрофом является инфузория-туфелька. У неё имеется предротовое углубление - воронка, в области которой образуется водоворот, куда попадает жертва. Непереваренные остатки пищи у инфузории удаляются через специальное отверстие- порошицу.
У жгутиковых существуют разные способы питания: перанема – гетеротроф, у неё имеется особый клеточный рот – цитостом; эвглена зеленая – фотогетеротроф: хроматофоры содержат хлорофилл и обеспечивают автотрофное питание, в темноте идет осмотическое питание органическими веществами. Такой тип питания называется смешанным (миксотрофным).
Выделение
Путем диффузии и с помощью сократительных вакуолей .
Функции сократительных вакуолей:
Выделительная (экскреторная) - удаление жидких продуктов обмена.
Осморегуляция (более важная) - поддержание постоянства количества воды в клетке, т.е. постоянство давления.
Механизм осморегуляции: концентрация солей в клетке амёбы больше, чем в окружающей её воде, вода стремится разбавить более насыщенный раствор и устремляется в клетку, её излишки периодически выбрасываются сократительной вакуолью. У морских амёб этой вакуоли нет, т.к. концентрация солей вне и внутри клетки примерно одинакова. У инфузории - туфельки две сократительные вакуоли, которые работают в противофазе, ритм - пульсирующий (сокращаются попеременно каждые 20-30 секунд). В основном же выделение идёт через всю поверхность клетки.
Размножение
Вся наследственная информация хранится в ядре (в хромосомах, которые представляют собой молекулы ДНК в белковой оболочке). У простейших в ядре клетки - до 600 мелких хромосом (у человека 46). У инфузории-туфельки имеется два ядра: малое (генеративное), или микронуклеус и большое (вегетативное)- макронуклеус. Макронуклеус отвечает за процессы обмена, а микронуклеус хранит генетическую информацию.
Способы размножения:
деление клетки пополам
половой процесс (конъюгация)
множественное деление (шизогония)
половое размножение (копуляция)
спорогония
Деление клетки: у амёб цитоплазма делится пополам в произвольном направлении. У жгутиковых цитоплазма делится в продольном направлении. У инфузорий - делится поперёк путём перешнуровки. Особенность: так инфузории делятся только в благоприятных условиях, при неблагоприятных идёт половой процесс (конъюгация).
Шизогония: характерна для споровиков. Шизогония идет следующим образом:
Увеличение размеров клетки за счёт питания
Образование многоядерной клетки - шизонта
Обособление вокруг каждого ядра участка цитоплазмы и распад клетки на несколько клеток
Такой способ размножения очень важен для паразитов, т.к. им нужно быстро размножаться.
Половой процесс (конъюгация): характерен для инфузорий. В этом процессе участвуют два партнёра (и выходят из процесса также два), т.о. число особей не увеличивается, но идёт обмен генетической информацией. В неблагоприятных условиях две инфузории, совместимые по определённым признакам, образуют цитоплазматический мостик. Макронуклеус при этом разрушается, а микронуклеусы делятся ( 1 ядро -> 2 ядра -> 4 ядра ), 3 ядра растворяются, одно остается.
В процессе деления образуются два ядра: одно- неподвижное (стационарное), а другое- подвижное (блуждающее, или мигрирующее). Партнёры обмениваются своими подвижными ядрами, после чего стационарное и блуждающее ядра сливаются в диплоидное ядро - синкарион.
После конъюгации партнёры расходятся, и через несколько делений в клетке восстанавливаются макро- и микронуклеусы.
Биологический смысл полового процесса: происходит генетическая перекомбинация, т.е. появляются новые гены, а, значит, новые признаки, что усиливает жизнеспособность особей.
Половое размножение: этот процесс характерен для споровиков (образуются половые клетки- гаметы, которые, сливаясь, образуют зиготу).
Спорогония (у малярийного плазмодия): подвижная зигота проникает сквозь стенку желудка самки малярийного комара и с током крови попадает в слюнные железы, где образуются клетки-споры (спорозоиты). Это инвазионная форма малярийного плазмодия (заразная для человека).
Особенности простейших
Инцистирование: при неблагоприятных условиях простейшие не погибают, а покрываются плотной оболочкой. Трихомонада влагалищная цист не образует, поэтому единственный способ заражения - половой.
Одна клетка выполняет функции всего организма.
Происхождение: от древних жгутиконосцев.
Первые клетки
Прокариоты |
Эукариоты |
Бактерии |
сине-зелёные водоросли |
Жгутиковые формы |
водоросли |
миксомицеты |
грибы |
простейшие |
Доказательства родства между различными типами простейших:
В настоящее время существуют простейшие, имеющие и псевдоподии и жгутики (саркожгутиковые формы).
Одинаковый план строения ресничек и жгутиков (9*2+2).
Значение в природе и в жизни человека
необходимое звено в цепях питания
геологическая сила (известковые скелеты морских корненожек – фораминифер образовали осадочные породы: известняк, мел, зеленый песчаник).
поставщики кислорода в водоёмах (жгутиковые, имеющие хлорофилл)
участие в переваривании корма животных (симбионты)
биологическая очистка (инфузории).
почвообразование
индикаторы загрязнения водоемов.
Медицинское значение имеют паразитические простейшие. Дизентерийная амёба проникает под слизистую оболочку толстого кишечника, разрушает её с образованием язв, заболевание - амёбная дизентерия. Трипаносома (тип жгутиковые) вызывает сонную болезнь. Лейшмания вызывает пендинскую язву. Инфузория - балантидий поражает толстый кишечник и вызывает тяжёлые колиты. Малярийный плазмодий вызывает малярию.
Вывод
Несмотря на большое разнообразие форм простейших и различие их между собой, общим для них является то, что они состоят из одной клетки. Эта эукариотическая клетка является целым организмом и обладает всеми его функциями:
обмен веществ и энергии
раздражимость
питание
выделение
рост
движение
размножение
Эти функции выполняются не только органоидами общего значения, но и органоидами, специфичными именно для простейших (ложноножки, жгутики, реснички, сократительные вакуоли, светочувствительный глазок и т.д.). Для одноклеточных характерен жизненный цикл- совокупность всех стадий развития; у каждого вида он имеет свои закономерности.
Пищеварение осуществляется с помощью пищеварительных вакуолей (у паразитов их нет).
Дыхание через всю поверхность клетки.
Выделение через поверхность клетки и частично вместе с водой через сократительные вакуоли.
Нервная система отсутствует, но существуют таксисы.
Размножение идет различными способами.
Способны к инцистированию, т.е. в неблагоприятных условиях покрываются плотной оболочкой и впадают в состояние длительного покоя.