Общая характеристика Простейших

Происхождение многоклеточных.

Считается, что первым шагом к многоклеточности было нерасхождение дочерних клеток при делении одноклеточных организмов, то есть образование колонии. От многоклеточного организма такая колония отличается отсутствием настоящих тканей.

Вероятнее всего на определенном этапе эволюции у древнейших колониальных жгутиковых клетки стали располагаться не в один, а в два слоя. Условия существования этих клеток стали разными, что привело к их постепенной морфологической и функциональной дифференциации. При этом наружный слой клеток стал выполнять функции ответа на сигналы внешней среды (движение, защита, захват пищи), а внутренний слой - переваривание пищи.

Имеется несколько гипотез, объясняющих, как шел этот процесс. Мы рассмотрим три основные.

1. Теория ГАСТРЕИ (автор – Геккель, 1872). Шарообразная колония жгутиковых (бластея) превращается в двухслойное образование - гастрею, имеющую полость путем инвагинации (впячивания) стенки. При этом возникает первичная кишечная полость, открывающаяся наружу ротовым отверстием. Такое строение соответствует кишечнополостным, которые рассматриваются в качестве предковой формы всех многоклеточных.

2. Теория ПЛАКУЛЫ (автор – Бючли, 1884). У однослойной лепешкообразно колонии появился второй слой клеток, расположенный параллельно первому. Такая двухслойная пластинка нижней стороной ползала по грунту, а верхняя имела защитную и чувствительную функцию. Крупную пищу такое животное обволакивала и переваривала нижним слоем. Такой организм Бючли назвал плакулой (т.е. обволакивающей). В настоящее время описано морское животное трихоплакс, строение которого соответствует плакуле.

3. Теория ФАГОЦИТЕЛЛЫ (автор – Мечников, 1886). В колонии жгутиковых, способных к фагоцитозу, отдельные клетки захватывают добычу и погружаются (иммигрируют) внутрь колонии, освобождая место «голодным» клеткам. Со временем возникает двухслойный организм фагоцителла, наружный слой которого выполняет функции движения, защиты и захвата пищи, а внутренний – функции переваривания. Подобное строение имеют, например, кишечнополостные.

Так как все изложенные теории опираются на фактический материал, то не исключено, что процессы, которые они описывают, шли параллельно. Однако во многих пособиях преобладает теория Мечникова.

Простейшие – это большей частью микроскопические организмы, состоящие из одной клетки. Однако клетка эта выполняет функции целого организма. По строению эти организмы в целом соответствуют животной клетке, однако простейшие во многом сложнее клеток, входящих в состав многоклеточных организмов.

Размеры простейших чаще всего лежат в пределах 50-150 микрон. Самые мелкие достигают 1-3 мкм, а самые крупные – несколько сантиметров.

Форма тела этих организмов самая разнообразная – шаровидная, овоидная, вытянутая, уплощенная. Некоторые не имеют постоянной формы тела (амебы).

Простейшие – эукариотические (ядерные) организмы. В состав клетки входит одно, два (у лямблий, инфузорий) или несколько ядер (бластоцистисы), а иногда до сотни и более (солнечники, опалины).

Обычно ядра простейших округлые или слегка вытянутые. Однако бывают и длинные жгутовидные ядра (инфузории-сувойки), а также четковидные – разделенные на фрагменты (инфузории-стенторы).

Ядра могут различаться и по функциям. Например, у инфузорий имеется два ядра – генеративное (микронуклеус) и вегетативное (макронуклеус). Наследственная информация сосредоточена главным образом в генеративном ядре, тогда как вегетативное принимает активное участие в обменных процессах.

Ядро окружено цитоплазмой, в состав которой входят различные органеллы – части клетки, выполняющие функции органов и систем органов у многоклеточных организмов.

Клетка простейших ограничена наружным слоем протоплазмы – эктоплазмой. Она гомогенна, лишена различных включений и поэтому прозрачна. Эктоплазма имеет более вязкую консистенцию, чем внутреннее содержимое клетки, называемое эндоплазмой. Эктоплазма у ряда простейших уплотняется, образуя пелликулу. Такие простейшие во многом теряют способность менять форму тела.

Многие простейшие имеют в своем строении защитные и опорные образования, расположенные как снаружи, так и внутри клетки.

Образованиями пассивной защиты служат раковины. Эти образования могут быть агглютинированными (склеенными из песчинок). Такие раковины характерны для амеб-диффлюгий. У амеб – арцелл блюдцевидная раковинка состоит из хитина. Очень большого разнообразия достигают известковые раковины морских простейших – фораминифер. Многие виды имеют многокамерные раковинки, напоминающие раковину моллюсков. Стенка такого образования обычно пронизана многочисленными порами, через которые, как считается, фораминиферы выпускают длинные отростки цитоплазмы - ризоподии. Все перечисленные виды раковин являются постоянными образованиями, и простейшие никогда их не покидают.

У инфузорий имеются органеллы активной защиты: в цитоплазме находятся многочисленные трихоцисты, которые выстреливают ядовитыми нитями при раздражении.

Опорными образованиями служат, например, сложные скелеты из кремнезема или сульфата стронция у морских радиолярий. У некоторых видов (трихомонады, лямблии) через всю клетку проходит упругий стержень - аксостиль, который так же выполняют опорную функцию.

Органеллы движения у простейших очень разнообразные.

Псевдоподии (ложноножки) – непостоянные выросты цитоплазмы очень характерны для амеб. У фораминифер, радиолярий и солнечников псевдоподии длинные и нитевидные, за что получили название ризоподий.

Жгутики – длинные и обычно немногочисленные подвижные выросты цитоплазмы. У эвглен, например, один жгутик, у трихомонад их 3-5, у лямблии – 8, а у опалины несколько сотен. С помощью жгутиков простейшие ввинчиваются в жидкость.

Реснички - короткие и многочисленные выросты цитоплазмы. Они покрывают либо всю поверхность клетки, либо расположены на определенных участках. Реснички характерны для инфузорий. С их помощью простейшие могут довольно быстро передвигаться – 2,5 мм/с.

У некоторых инфузорий имеются органеллы движения, состоящие из склеенных ресничек, которые называются цирры. С помощью этих цирр простейшие могут «ходить» и «бегать» по субстрату.

Ундулирующая (волнообразная) мембрана – боковой плоский вырост цитоплазмы, напоминающий плавник ската или камбалы и выполняющий аналогичную функцию.

Такие органеллы присущи паразитическим видам жгутиковых – трипаносомам и трихомонадам, живущим в вязкой слизи или плазме крови.

Мионемы – сократимые тяжи, расположенные в толще цитоплазмы, способствующие изменению формы тела некоторых простейших.

У простейших, сидячий образ жизни, имеются органеллы прикрепления (фиксации).

Стебельки (сократимые или нет) – у инфузорий - сувоек.

Присасывательные диски - у лямблий, паразитирующих в кишечнике.

Крючкообразные выросты имеются у грегарин – паразитов насекомых.

Органеллы осморегуляции. У простейших, обитающих в пресных водоемах, имеется сократительная вакуоль – пульсирующая органелла. Пресная вода для клетки является гипотонической средой и по законам осмоса постоянно поступает в цитоплазму.

Излишек жидкости скапливается в определенном месте клетки, образуя пузырек, который периодически сокращается, удаляя эту жидкость наружу. Попутно вместе с водой из клетки удаляются углекислый газ и продукты метаболизма. Таким образом, сократительная вакуоль кроме осморегуляции выполняет дыхательную и выделительную функцию. У инфузорий и жгутиковых нередко присутствуют так называемые приводящие каналы, в которых первоначально накапливается жидкость. Затем она впрыскивается в сократительную вакуоль и выводится наружу.

У морских и паразитических простейших сократительная вакуоль часто отсутствует, а если имеется, то интенсивность ее работы во много раз ниже. Это объясняется тем, что морская вода или внутренняя среда организмов-хозяев является для простейших изотонической средой (концентрация различных солей соответствует концентрации солей внутри клетки простейшего). Дыхание и выделение в отсутствие сократительной вакуоли происходит через поверхность клетки.

Способы питания простейших разнообразны.

Большая часть одноклеточных животных – гетеротрофы, которые питаются готовыми органическими веществами.

Ряд видов – автотрофы, которые из неорганических веществ сами для себя синтезируют органические вещества.

Дата добавления: 2014-01-04