Одноклеточные животные. Разнообразие простейших. Строение губок

Самыми примитивными представителями царства животных считаются одноклеточные организмы. Они образуют обширный тип Protozoa (простейшие). Их число составляет более 30000 видов, и большинство из них не видимо невооруженным глазом, поскольку по размерам они не больше кончика иглы.

Подобно всем другим животным, простейшие, как правило, подвижны, питаются они разнообразной химически сложной пищей, которая в их организме расщепляется, снабжая его энергией. Все простейшие нуждаются в водной среде, и, хотя большинство из них живет либо в морской, либо в пресной воде, немало видов ведет паразитический образ жизни в организмах высших животных, включая человека, где они часто бывают причиной разнообразных заболеваний.

Разнообразие простейших. К жгутиковым относятся два рода— Euglena и Chlamydomonas, представители которых содержат хлорофилл и, следовательно, способны к фотосинтезу. Сюда же относятся и панцирные жгутиковые (Dinoflagellata), одетые в целлюлозную капсулу и входящие в состав планктона. В человеке живет, вызывая сонную болезнь, паразитическая форма жгутиковых - Trypanosoma. Похожая наминиатюрную трубу инфузория Stenior, питаясь, прикрепляется к поверхности водных растений.

Саркодовые -тоже группа довольно разнообразных организмов. Хорошо известный ее представитель - свободноживущая Amoeba proteus. В кишечном тракте человека живут Entamoeba sp. Некоторые из них - паразиты. В состав планктона входят и многочисленные форами - ниферы - морские корненожки, секретирующие вокруг своего одноклеточного тела известковую раковину. Лучевики (Radiolaria) и солнечники (Heliozoa) обладают скелетом из кремнезема. Поэтому их иногда собирают и используют в качестве абразивного материала.

Выпадая из общего правила вариабельности, споровики демонстрируют высокую степень единообразия. Все они паразитические организмы и потому лишены органелл, необходимых для движения и питания: им нет нужды перемещаться, а пищу они усваивают уже переваренную. Их жизненный цикл объединяет стадии, размножающиеся как бесполым, так и половым путем, в результате чего образуются споры, способные произвести многие сотни особей.

При бесполом размножении простейшие делятся пополам, образуя две особи. Такое деление полностью сформировавшихся клеток захватывает и протоплазму, и ядро, в результате чего образуются две одинаковые дочерние клетки [5]. В неблагоприятных условиях некоторые жгутиковые и саркодовые секретируют плотную, непроницаемую защитную оболочку (цисту), внутри которой клетка может делиться. При попадании в благоприятные условия циста разрушается, и появляются особи, размножающиеся бесполым путем.

Amoeba, размножаясь бесполым путем, разделяется на две дочерние клетки одинаковой величины. В начале деления в ядре, которое становится короче и толще, появляются хромосомы; каждая состоит из двух хроматид. Пульсирующая вакуоль делится, и ее половинки [2] расходятся. Одновременно расходятся и хроматиды [1], а цитоплазма начинает перешнуровываться пополам. С окончанием деления хромосом разделяется и цитоплазма. Получившиеся дочерние клетки [3, 4] идентичны

Способы полового размножения простейших весьма разнообразны. Paramecium [1, 4], например, размножается путем конъюгации: две особи, при надлежащие разным линиям, сливаются боками, а затем, после деления ядер и обмена ядерным материалом, расходятся. Позже оба партнера могут поделиться, произведя до восьми (по четыре от каждого) дочерних особей, обладающих ядрами со смешанной наследственностью.

Paramecium - специализированное одноклеточное животное. Наружный слой содержимого клетки - эктоплазма - ограничен плотной оболочкой, несущей множество крошечных ресничек. Их ритмичные согласованные удары позволяют животному двигаться. Перистом ведет в слепой вырост-глотку, окруженную зернистой эндоплазмой. Пищевые частицы поступают в глотку благодаря движениям ресничек, а затем попадают в вакуоли. Содержимое пищеварительных вакуолей, перемещающихся в эндоплазме, переваривается ферментами. Непереваренные остатки выбрасываются через порошицу.

Водный баланс поддерживается благодаря деятельности двух пульсирующих вакуолей. Из двух ядер большее (макронуклеус) связано с обменом веществ в клетке, а меньшее (микронуклеус) участвует в половом процессе.

Возбудитель малярии Plasmodium vivax, попадая в кровяное русло человека после укуса его самкой комара Anopheles, проникает в клетки печени, где и размножается. При разрыве пораженных клеток плазмодий выходит и заражает новые. Затем многократно внедряется в эритроциты, размножаясь в них и разрушая. Наконец появляются мужские и женские половые клетки (гаметоциты). Попадая с кровью в очередного комара, мужские гаметоциты делятся в его желудке, образуя гаметы. Из продукта слияния гамет - зиготы - появляются новые плазмодии, проникающие в слюнные железы комара. И цикл повторяется.

Простейшие передвигаются тремя основными способами. Саркодовые «ползают» путем образования выростов протоплазмы [А]. Движение создается за счет направленности в одну сторону тока эндоплазмы и ее обратимого превращения на периферии в студенистую эктоплазму.

Благодаря резким ударам жгутика [Б, В] перемещаются жгутиковые. Инфузории движутся с помощью множества крошечных колеблющихся ресничек [Г].

Подобно другим животным, простейшие получают энергию, питаясь сложными органическими соединениями. Amoeba sp. [А] захватывает псевдоподиями пищевые частицы, и они перевариваются в пищеварительных вакуолях с участием ферментов. Paramecium sp. [Б] живет в основном за счет бактерий, загоняя их в перистом движениями ресничек. Trichonympha sp. [В] обитает в кишечнике термитов и питается там теми веществами, которые не усваиваются хозяином. Acineta sp. [Г] питается только отдельными видами инфузорий, которые иногда бывают крупнее их самих

Губки, объединяемые в тип Porifera («несущие поры»), представляют собой примитивные существа, образованные скоплением многих клеток.

Строение губок. Все губки - сидячие водные животные, которых систематики делят на три основных класса. У известковых губок, таких, как Sycon, Leucosolenia и Grantia, есть внутренний скелет, построенный из известковых «иголочек»; у «стеклянных» (Hyalospongia) скелет содержит кремнезем; у обыкновенных (Desmospongia) же он образован белком спонгином, как, например, у туалетной губки (Spongia mollissima) [6], однако у других представителей этого класса скелет состоит из спонгина и кремнезема.

Форма губок варьирует от похожих на вазу, с простой внутренней полостью Sycon sp. [А] до более сложных и прогрессивных видов, таких, как туалетная губка. Для последних характерна сложная система многократно ветвящихся каналов [Б, В]. Постоянный ток воды [Г], идущий через поровые канальцы [1] в центральную полость,

несет микроскопические пищевые частицы. Их захватывают [2] и переваривают в пищеварительных вакуолях [3] жгутиковые воротничковые клетки [2], а амебоидные клетки мезоглеи [4] осуществляют перенос переваренной пищи из одной части «тела» губки в другую

По своему строению большинство губок представляет собой мешок с одним широким отверстием наверху и многочисленными дырочками в боковых стенках. Наружный слой мешка образован мозаикой из уплощенных кроющих клеток, а внутренний-характерными воротничковыми клетками со жгутиком, очень похожим на жгутик Mastigophora. Между наружным и внутренним слоями располагается множество других клеток, входящих в состав слоя, называемого мезоглеей; одни из клеток этого слоя амебоидные, другие участвуют в секретировании скелетного материала. Все три слоя пронизаны многочисленными поровыми канальцами.

Губки могут размножаться бесполым путем - почкованием. Почки отделяются от родительского организма и вырастают в новую особь или остаются связанными с материнской губкой, образуя ветвистую колонию. Половое размножение губок начинается с формирования сперматозоидов и яйцеклеток из недифференцированных клеток мезоглеи. Хотя большинство губок-гермафродиты, самооплодотворение случается редко. Сперматозоиды, выделенные одной из губок, переносятся водой к яйцеклеткам другой особи, и происходит оплодотворение. Из оплодотворенных яиц развиваются личинки, которые затем покидают материнскую особь и превращаются в самостоятельный организм.