Сравнительная характеристика простейших

Содержание:

Введение 3

Подцарство Рrotozoa (простейшие) 4

Класс Rhizopoda (Sarcodina) 4

Класс Ciliata (Ciliophora) 6

Класс Flagellata (Mastigophora) 11

Отдел Euglenophyta 11

Питание 12

Проблемы систематики Euglena 12

Peranema Trichophorum 13

Использованная литература 14

Введение

В настоящее время исследователи склонны считать, что в какой-то момент времени эволюция первых клеток пошла по двум самостоятельным направлениям. Появились две группы организмов – прокариоты, у которых ядерный материал не был ограничен оболочкой, и эукариоты, у которых имелось настоящее ядро‚ окруженное ядерной оболочкой.

Водоросли, грибы‚ миксомицеты и простейшие, по-видимому, произошли от примитивной группы предковых эукариот, среди которых были и жгутиковые формы. Нынеживущих жгутиковых принято делить на три группы. К первой группе относят организмы, которые имеют хлорофилл и, следовательно, способны к фотосинтезу как зеленые растения (автотрофный тип питания); они не могут питаться гетеротрофно, но передвигаются и реагируют на раздражение подобно животным. Представители второй группы утратили хлорофилл, вероятно, в результате мутации и питаются только гетеротрофно. И, наконец, третья группа способна как к фотосинтезу, так и к гетеротрофному питанию.

Существование организмов, которые сочетают в себе одновременно признаки животных и растений, позволяет предположить, что на ранних этапах эволюции выраженных различий между животными и растительными клетками не было. И ближе всего к общему предку животных и растений находятся, видимо‚ жгутиковые.

К типу Protozoa (простейшие) относят одноклеточные организмы, в наибольшей степени «похожие» на животных, однако к ним тогда причисляют и жгутиковых, обладающих, подобно эвглене, признаками как животных, так и растений. Их сходство с простейшими, для которых характерны признаки животных, подтверждает близкое родство этих двух групп (рис.1).

Рис.1. Гипотетическая эволюция первых клеток.

Первые клетки

Прокариоты (Monera) Эукариоты (Protista)

(Появляются ядро, окруженное ядерной

мембраной, хромосомы,

ЭПС, деление путем

митоза и мейоза, разные

типы питания).

Сине-зеленые водоросли Бактерии

(ядро у всех форм отсутствует) Жгутиковые формы

(Имеются также псевдоподии, митохондрии,

аппарат Гольджи, фотосинтетические пигменты)

Водоросли Грибы Миксомицеты Простейшие

Подцарство Рrotozoa (простейшие)

Подцарство Protozoa, тип Protozoa (от protos – первый, zoon – животное) – процветающая и разнообразная группа организмов. В настоящее время известно более 50000 видов простейших, которых в природе можно обнаружить повсюду, где есть вода. Каждое простейшее представляет собой самостоятельный комочек протоплазмы и способно выполнять все необходимые для жизни функции.

Простейшие различаются по сложности организации протоплазмы. У наиболее примитивных форм (таких‚ как Amoeba proteus) протоплазма дифференцирована относительно слабо и органеллы, выполняющие специфические функции, немногочисленны. Филогенетически более развитые простейшие (например‚ Paramecium caudatum) имеют более сложное строение. В протоплазме увеличивается число органелл‚ позволяющих эффективнее выполнять определенные функции.

До сих пор нет единого мнения о том‚ следует ли считать простейших одноклеточными или неклеточными организмами. Здесь мы будем пользоваться термином «одноклеточные». Называя их неклеточными, мы как бы приравниваем тело простейшего, обладающего всеми признаками живого организма, к телу многоклеточного животного. Если же называть простейших одноклеточными, то сопоставлять следует весь организм простейшего с одной-единственной клеткой многоклеточного животного.

Когда мы сравниваем многоклеточное животное с простейшим, совершенно очевидно, что простейшее в структурном отношении гораздо примитивнее.

Однако если сравнивать отдельную клетку высокоорганизованного животного с клеткой простейшего‚ то картина получится обратная. Единственная клетка простейших самостоятельно выполняет все жизненно важные функции, поэтому неудивительно, что протоплазма ее организована очень сложно. Клетка высших животных выполняет, как правило, какую-нибудь одну определенную функцию. Структура ее при этом значительно упрощается, но специфическая функция выполняется клеткой гораздо эффективнее.

Класс Rhizopoda (Sarcodina)

Амеба (рис.2) – хорошо изученный представитель класса Rhizopoda. Ее протоплазма (как внутренний, так и наружный слой) дифференцирована гораздо слабее‚ чем у инфузорий или жгутиковых. В какой–то мере это может быть связано с особым способом передвижения амебы‚ который требует значительной мобильности протоплазмы. Однако‚ какой бы примитивной не казалась нам амеба‚ нельзя забывать о том‚ что этот крошечный комочек протоплазмы успешно выполняет все функции, необходимые для поддержания жизни.

Рис.2. Amoeba proteus.

Амебу - свободноживущее микроскопическое животное - можно обнаружить в небольших мелких прудах или проточных канавах с илистым дном. Это всеядное животное. Ее пищу составляют водоросли, жгутиковые, инфузории. Тело амебы достигает в диаметре 0,1 мм и состоит из протоплазмы‚ ограниченной тончайшей плазмалеммой. Протоплазма подразделяется на ядро и окружающую его цитоплазму. Ядро в клетке не занимает определенного положения. Оно регулирует и координирует процессы метаболизма и деления клетки.

Цитоплазма амебы дифференцирована на два слоя: наружный прозрачный, называемый плазмагелем или эктоплазмой, и внутренний зернистый, называемый плазмазолем или эндоплазмой. В эндоплазме содержатся капельки жира‚ пищеварительные вакуоли с пищевыми комочками на разных стадиях переваривания или с непереваренными остатками пищи и экскреторные гранулы. Сократительные вакуоли могут появляться в разных участках клетки‚ и число их варьирует. В них поступает вода из цитоплазмы, и они периодически опорожняются в окружающую среду. Таким образом, эти вакуоли выполняют осморегуляторную функцию.

Форма тела амебы постоянно меняется из-за образующихся в разных его участках лопастеобразных выпячиваний цитоплазмы, называемых псевдоподиями. Эти временные структуры служат для передвижения и захвата пищи. У амебы нет специализированных сенсорных органелл, но она реагирует на многие раздражители. Например, она может распознавать разные виды пищи‚ «убегает» от яркого света‚ высоких концентраций ряда веществ в среде и постоянного механического раздражения. Если действует слишком сильный раздражитель, то амеба втягивает все псевдоподии и какое-то время остается без движения.

Бесполое размножение амебы осуществляется путем деления клетки надвое. Это митотическое деление запускается тогда‚ когда достигают определенных пороговых величин соотношения площади поверхности и объема клетки и(или) объемов ядра и цитоплазмы. Ядро‚ содержащее 500 600 мелких хромосом, делится первым. Затем происходит перетяжка и удлинение цитоплазмы, что заставляет дочерние хромосомы разойтись к противоположным полюсам клетки. И наконец, приблизительно одинаковые дочерние амебы отделяются друг от друга. При оптимальных условиях весь процесс занимает не более получаса. Новые амебы самостоятельно питаются и растут‚ достигая максимальных размеров.

Для Amoeba proteus это единственный известный способ размножения. Более ранние сообщения о споруляции и инцистировании у этого вида в настоящее время не подтвердились. Однако у других видов наблюдаются оба эти процесса.

Класс Ciliata (Ciliophora)

Инфузория-туфелька (Paramecium caudatum) (рис.3) один из наиболее распространенных видов Ciliata. Ее протоплазма богата сложными органеллами‚ выполняющими специфические функции. Здесь мы можем говорить о высоком уровне протоплазматической дифференцировки. Однако инфузорий характеризует не только сложная организация, но и очень сложный процесс размножения.

Рис.3. Paramecium caudatum.

Туфелька - обитатель стоячих водоемов с большим количеством разлагающегося органического материала. Она имеет постоянную удлиненную форму с тупым передним и заостренным задним концами. Вся клетка покрыта тонкой и гибкой пелликулой. Пелликула представляет собой ячеистую структуру, построенную из правильных шестигранников. Из центра каждой ячейки выходит пара ресничек. Реснички покрывают всю поверхность туфельки‚ располагаясь продольными диагональными рядами. На стыках шестигранников находятся отверстия, сообщающиеся с колбообразными структурами – трихоцистами; при действии раздражителя через эти отверстия происходит выброс трихоцист в виде тонких остроконечных нитей. Они служат для удержания добычи.

Под пелликулой располагается прозрачный слой плотной эктоплазмы. Ее строение довольно сложное. В ней находятся кинетосомы, от которых отходят реснички. От каждой кинетосомы (базальною тельца) по направлению к переднему концу отходит одна кинетодесмальная фибрилла. Она несколько отклоняется вправо от длинной оси тела. Фибриллы от соседних базальных телец образуют продольный тяж исчерченных фибрилл, называемый кинетодесмой. Расположенные в один ряд базальные тельца вместе с соответствующими кинетодесмами составляют кинетическую единицу. Плотная фибриллярная сеть имеется также в эндоплазме вблизи цитостома. Это так называемый моториум. Его фибриллы связаны с кинетодесмальными структурами эктоплазмы. По-видимому, весь этот комплекс фибрилл