загрузка...

Простейшие

Микроскопические одноклеточные животные относятся к типу простейших (Protozoa). Их единственная клетка выполняет все жизненные функции и поэтому кроме обычных органоидов, свойственных клеткам других животных, многие простейшие имеют и дополнительные.

Классификация простейших основана на способах движения. К простейшим относятся классы саркодовых (Sarcodina), жгутиковых (Mastigophora, или Flagellata) и инфузорий (Ciliata, или Infusoria) (рис. 11).

Наружная поверхность цитоплазмы простейших одета тонким уплотненным слоем—так называемой поверхностной кожицей. Те простейшие, у которых эта оболочка неразличима, называются голыми. Хорошо развитая поверхностная кожица образует пелликулу, которая состоит в основном из жироподобных веществ и обладает свойством полупроницаемой мембраны. Пелликула может быть гладкой, но может иметь и сложное строение. Разнообразная структура пелликулы служит диагностическим признаком. Уплотнение пелликулы может привести к образованию панциря.

Рисунок

Рисунок

Многие простейшие имеют скелетные образования. Скелет может быть образован уплотнением цитоплазмы, но может сформироваться и из выделений цитоплазмы, тогда он теряет с ней связь и существует отдельно. К скелетным образованиям первого типа относятся пелликула, осевые нити в ложноножках амеб, нитевидные структуры, образующие внутренний скелет жгутиковых и инфузорий. К скелетным образованиям второго типа относятся раковинки, домики, некоторые оболочки (рис. 12). Их органическая основа иногда пропитана различными солями. Такие оболочки не участвуют в процессе деления, животное может их покинуть и образовать заново. К скелетным образованиям второго типа относятся также слизистые оболочки, широко распространенные среди простейших (см. рис. 12).

Над поверхностной кожицей располагаются органы движения простейших—жгутики и реснички.

У Ciliata реснички покрывают тело животных полностью или частично. Длина ресничек различна и не связана с размерами тела инфузорий. У наиболее просто организованных равноресничных инфузорий реснички покрывают все тело продольными рядами. На заднем конце многих равноресничных инфузорий есть одна или несколько тугих длинных негнущихся ресниц. Это щетинки, которые служат для осязания и для перемены направления движения. Осязательные щетинки (только меньшей длины) имеют брюхоресничные инфузории.

Рисунок

Рисунок

Реснички могут сливаться друг с другом, образуя мембраны и плотные негнущиеся щетинки—цирры. Количество и расположение цирр служат диагностическими признаками.

Жгутики и реснички активно участвуют в движении, причем для жгутиков большей частью характерно вращательное движение, а для ресничек—гребное. Кроме этих двух видов движения простейшим свойственно еще три вида: 1) текучее, присущее амебам (осуществляется движением цитоплазмы путем образования ложноножек—псевдоподий); 2) ползание или ходьба (распространено среди инфузорий, имеющих цирры, на которых животное передвигается как на ходулях); 3) сократительное, свойственное в основном инфузориям, ведущим прикрепленный образ жизни (сокращается или тело, или стебелек, на котором располагается животное).

Простейшим свойственны три типа питания: голофитное, сапрозойное и голозойное. Голофитное, т. е. питание по типу растений неорганическими веществами, присуще жгутиковым, в теле которых имеются окрашенные пластиды типа хлорофилла и других пигментов. Сапрозойное питание—питание растворенными органическими веществами, поступающими в тело животного осмотическим путем,—свойственно некоторым бесцветным жгутиковым. Голозойное питание, т. е. питание по типу животных твердыми частицами, существует у всех остальных простейших. Пища может поступать в организм в любом месте поверхности тела (как у голых амеб) или через специальный участок.

Жгутиковые и ресничные инфузории питаются через ротовое отверстие (цитостом), а сосущие инфузории—через сосательные трубочки. У инфузорий различают три способа принятия пищи: 1) заглатывание, 2) осаждение, 3) высасывание. Способ питания отражается на строении клетки простейших. Заглатывание наблюдается у наиболее просто организованных инфузорий с примитивным пищеварительным аппаратом. Их рот представляет собой круглое или щелевидное отверстие. У большинства организмов имеется глотка в виде трубки. Строение глотки может быть усложнено специальным «палочковым аппаратом». Палочки образуют подобие рыболовной верши. Такой аппарат может выпячиваться наружу, обволакивать добычу и после этого втягиваться внутрь. Среди таких организмов имеются хищники, которые набрасываются на добычу в десятки раз крупнее пожирателя. Они прорывают оболочку, цитоплазма вытекает, и хищник пожирает жертву по частям.

Эволюция пищеварительного аппарата инфузорий состояла и том, что ротовое отверстие с переднего конца тела сместилось на боковую сторону. Благодаря этому появляются брюшная и спинная стороны тела. Меридиональное расположение ресничек сохраняется только на спинной стороне.

Питание путем осаждения (седиментация) встречается у некоторых жгутиковых и наиболее характерно для инфузорий. При этом способе реснички создают ток воды, направляющий частички пищи в рот, находящийся в углублении. Углубление называется перистомом. Размер перистома варьирует. Особенно велик он у сидячих инфузорий, у которых занимает всю брюшную сторону.

Питание по типу высасывания свойственно сосущим инфузориям. Для принятия пищи им служат сосательные щупальца, которые рассеяны по всему телу или собраны в пучки на определенных участках. Некоторые сосущие инфузории, обладающие крупными щупальцами, способны заглатывать через них пищу.

Простейшие питаются главным образом бактериями и мелкими взвешенными веществами. Благодаря этому они играют важную роль в осветлении воды.

Среди пресноводных простейших распространен внутриклеточный симбиоз с одноклеточными зелеными водорослями—зоохлореллами. Стенки тела таких простейших прозрачны и не препятствуют фотосинтезу. Животные используют зоохлорелл в качестве пищи, а водоросли получают от простейших минеральные соли и углекислоту. Зоохлореллы размножаются в теле хозяина, который поддерживает их количество на определенном уровне.

Неусвоенные остатки пищи у одних простейших выделяются в любом участке поверхности тела, у других—в строго локализованном месте. Выделяться могут и твердые, и жидкие продукты. У многих инфузорий функции выделения выполняют специальные сократительные вакуоли. Наличие вакуолей, их число и форма для каждого вида строго постоянны.

Органоиды, функция которых—нападение и защита, представлены трихоцистами и трихитами. Первые расположены в цитоплазме перпендикулярно к поверхности тела под самой пелликулой. Вторые находятся в глотке. Те и другие имеют вид палочек, выбрасывающихся в ответ на раздражение. Трихоцисты выстреливаются и затем заменяются новыми. Трихиты удерживают и парализуют добычу.

При неблагоприятных условиях или в определенные периоды жизненного цикла простейшие выделяют вокруг тела защитные оболочки, теряют воду и превращаются в цисты. Цисты сохраняют жизнеспособность и в высушенном состоянии. Они легко разносятся ветром и, по-видимому, постоянно присутствуют в воздухе.

Ядерный аппарат простейших очень разнообразен. Все животные имеют хорошо выраженное ядро (или ядра), отделенное от цитоплазмы ядерной мембраной. Форма ядра округлая, овальная, подковообразная и т. д. У инфузорий два ядра. Более крупное, называемое макронуклеусом, принимает участие в выполнении функций питания, обмена, роста и различных физиологических реакций. Меньшее ядро—микронуклеус—участвует в процессе полового размножения. У простейших обладающих одним ядром, оно несет обе функции.

Бесполое размножение простейших состоит в делении клетки, причем жгутиковым свойственно продольное деление, а ресничным инфузориям—поперечное.

Организмы, не имеющие осевой симметрии, например амебы, делятся в любом направлении.

Половое размножение простейших осуществляется разными путями: у одних форм сливаются клетки, у других—ядра внутри одной и той же клетки, у третьих происходит обмен ядерным веществом.

Систематика простейших связана со способами движения и питания. Тип простейших делится на классы, классы—на подклассы и отряды. Не все простейшие принимают участие в процессах формирования природных и очистке сточных вод. Некоторые из них ведут паразитический образ жизни, другие приурочены к определенным условиям жизни в пресных водоемах и на очистных сооружениях не встречаются.

Из саркодовых наиболее интересны представители подкласса корненожек. К этому подклассу относятся отряды Amoebida, (голые амебы) и Testacida (раковинные амебы). Псевдоподии, с помощью которых передвигаются саркодовые, представляют собой временные цитоплазматические выросты либо в виде широких лопастей, либо узких заостренных и даже нитевидных. Нитевидные выросты свойственны почти исключительно раковинным корненожкам. Псевдоподии служат не только для движения, но и для принятия пищи.

Жгутиковые передвигаются с помощью жгутиков, которые представляют собой нитевидные выросты наружного слоя цитоплазмы (рис. 13). Большинство представителей жгутиковых имеют 1—2 жгутика, у некоторых число жгутиков доходит до 8, а представители отряда Hypermastigida обладают множеством жгутиков. К классу жгутиковых относятся организмы с растительным и .животным типом питания.

Голофитное питание свойственно группе растительных

Рисунок

Рисунок

жгутиконосцев, относящихся к подклассу Phytomastigina. Бесцветным жгутиковым из этого же подкласса свойственно сапрозойное питание. Голозойное питание присуще представителям подкласса Zoomastigina. У рода Bodo пища поступает через участок голой цитоплазмы, расположенной у основания жгутика. Многие жгутиковые имеют ротовое отверстие.

Обширный класс инфузорий подразделяется на пять подклассов. Представители четырех из них обладают ресничками, и их способ движения в той или иной степени связан с движением ресничек. Представители пятого подкласса—сосущие инфузории (Suctoria) —ведут неподвижный образ жизни.

Наиболее простая организация у представителей подкласса равноресничных инфузорий (Holotricha). Все их тело или большая его часть покрыта ресничками. Околоротовые реснички не имеют спирального расположения (рис. 14).

К подклассу Holotricha относятся отряды Gymnostomata, Trichostomata и Hymenostomata. 1.

Отряд Gymnostomata. У представителей отряда ротовое отверстие помещается поверхностно или в углублении, лишенном специализированного ресничного аппарата. Глотка, если она имеется, без ресничек, но часто снабжена аппаратом из палочек и трихит. Рот обычно открывается только во время принятия пищи. Пища заглатывается. К этому отряду относятся мелкая инфузория Chilodon, все тело которой покрыто ресничками, хищные инфузории, имеющие хоботок, и др. 2.

Отряд Trichostomata характеризуется тем, что у его представителей ротовое отверстие помещается в глубине покрытого ресничками околоротового поля (перистом). Глотка снабжена ресничками. Рот всегда открыт. Пища осаждается в глубине перистома или глотки. Ундулирующие мембраны, образованные слившимися ресничками, отсутствуют. К этому отряду относится Paramecium caudatum (инфузория туфелька). 3.

Отряд Hymenostomata отличается от предыдущего тем, что у его видов имеются ундулирующие мембраны, располагающиеся по краю перистома, рта или около глотки. Типичные седиментаторы. Представители этого отряда—Glaucoma, Cyclidium.

Представители подкласса спиралересничных инфузорий (Spirotricha) характеризуются тем, что околоротовая спираль у них закручена вправо. Строение ротового аппарата определяется способом питания: все Spirotricha—типичные седиментаторы. Для них характерно разнообразное и довольно сложное строение ресничного аппарата. Подкласс состоит из нескольких отрядов. Систематика спиралересничных основана на расположении ресничного покрова. У инфузорий, относящихся к отряду брюхоресничных (Hypotricha), тело уплощено в спинно-брюшном направлении. Ресничный покров на брюшной стороне состоит исключительно из цирр (крепкие негнущиеся щетинки, образовавшиеся в результате слияния нескольких ресничек), на спинной стороне находятся только нежные слабозаметные малоподвижные чувствительные щетинки.

Рисунок

Рисунок

Рисунок

Рисунок

В систематике отряда основную роль играют цирры. По местоположению и дифференцировке различают 5 групп цирр (рис. 15). 1.

Лобные, или фронтальные. Они расположены на лобном поле, т. е. между перистомом и правым краем тела. 2.

Брюшные. Расположены позади рта на основном пространстве брюшной поверхности рядами или разбросанно.

3. Краевые. Расположены тесными параллельными рядами по краям тела.

4. Поперечные. Образуют ясно обособленные поперечные группы вблизи заднего конца тела. Иногда они идут несколько наискось влево. Их называют также анальными рядами.

5. Хвостовые. Расположены на самом дальнем конце тела. Они сильно удлинены и направлены назад.

К этому отряду относятся часто встречающиеся виды родов Oxytricha, Stylonychia, Euplotes, Aspidisca (рис. 16).

Представители подкласса кругоресничных инфузорий (Peritricha), как и спиралересничные, питаются по способу осаждения, но околоротовая спираль из ресниц закручена влево. На остальном теле ресничек нет. Среди кругоресничных инфузорий преобладают формы, ведущие сидячий образ жизни. Они прикрепляются к субстрату либо непосредственно, либо с помощью стебелька. Тело их способно к сократительному движению. У одних форм сокращается тело, сидящее на стебельке, у других—стебелек. Сокращение стебелька производится сократительной нитью.

К кругоресничным инфузориям относятся роды Opercularia, Epistylis, Rhabdostyla, Vorticella, Carchesium и др. (рис. 17). Систематика подкласса в большинстве случаев основывается на строении стебелька и перистома. Epistylis, Opercularia и Rhabdostyla не имеют сократительной нити в стебельке. У Rhabdostyla стебелек неветвящийся, короткий. Перистом окружен краевым валиком. Диск перистома плоский и широкий, не сужен в нижней части.

У Epistylis стебелек ветвящийся. Перистом его такой же, как у Rhadbostyla. Перистомальная спираль имеет немногим более одного оборота. Opercularia, так же как Epistylis, имеет ветвящийся стебелек без сократительной нити, но строение перистома у нее другое. Перистом не имеет краевого валика. Диск маленький, выдвинут кверху. Нижняя часть его вытянута и сужена как бы в ножку. Voriicella, Zoothamnium и Carchesium (см. рис. 17) имеют стебелек, содержащий сократительную нить. Vorticella—одиночная форма, a Zoothamnium и Carchesium—колониальные. Отличие между двумя последними состоит в том, что у Carchesium сократительные нити отдельных ветвей не соединены друг с другом, и поэтому каждая особь в колонии может сокращаться самостоятельно. В колонии Zoothamnium сократительная нить общая, и поэтому раздражение одной особи приводит к сокращению всей колонии.

Рисунок

Рисунок

Рисунок

Рисунок

Представители подкласса сосущих инфузорий (Suctoria) не имеют ресничек. Большинство из них ведет прикрепленный образ жизни. Суктории имеют специальные сосательные щупальца, представляющие собой растяжимые цитоплазматические трубочки, внутри которых проходит канал. В месте выхода канала щупальца уплощаются. Этими щупальцами суктории способны удерживать и высасывать жертву.

<< | >>
Источник: Голубовская Э.К.. Биологические основы очистки воды. Учебное пособие. — М.: Высшая школа. — 268 с.. 1978

Еще по теме Простейшие:

  1. О ПРОСТЫХ МОДУСАХ, И ПРЕЖДЕ ВСЕГО О ПРОСТЫХ МОДУСАХ ПРОСТРАНСТВА
  2. Простые ценности
  3. ПРОСТОЕ СРАВНЕНИЕ
  4. Простой продукт
  5. Глава 55. ПРОСТОЕ ТОВАРИЩЕСТВО
  6. 2.2. Абстракция простого восприятия
  7. Глава II О ПРОСТЫХ ИДЕЯХ
  8. 2.1. Абстракция простого движения
  9. 5.4.3. Укрытия простейшего типа
  10. § 1. Простое фальшивое правило1.
  11. 6.1. Простой категорический силлогизм
  12. ПРОСТЕЙШИЙ КОММУНАЛЬНЫЙ ИНДИВИД
  13. ПРОСТАЯ ПРОБЛЕМА АТЛАНТИКИ