Сократительная вакуоль отсутствует у паразитических простейших

Общая характеристика и разнообразие простейших — обитателей пресных водоемов, морей и почвы

В мировой фауне насчитывается около 70000 видов одноклеточных животных.

Почти все простые имеют микроскопические размеры (от 2 мкм до 0,2 мм), среди них встречаются и колониальные формы (вольвокс). Живут одноклеточные в пресных (амеба обыкновенная, эвглена зеленая, инфузория-туфелька, вольвокс) и морских водоемах (фораминиферы, променякы), в почве (некоторые виды амеб, жгутиковых, инфузорий).

Многие из них ведут паразитический образ жизни (лямблии, трипаносомы, малярийный плазмодий). В распространении простейших решающее значение имеет влага.

Самые простые — это представители животного мира, находящихся на клеточном уровне организации. Морфологически они составляют одну клетку, а функционально — целостный организм. Поэтому клетка простейших построена значительно сложнее, чем клетка многоклеточного организма.

Это объясняется тем, что клетки многоклеточных организмов выполняют лишь определенные функции, тогда как одна клетка простейших выполняет все жизненные функции, присущие целостному организму: питание, движение, выделение, дыхание, размножение и т.д.

Особенности строения и жизнедеятельности одноклеточных организмов (простейших)

Клетка простейшего, как и любая эукарио клетка, имеет общеклеточные органеллы. В цитоплазме простейших выделяют два слоя: внешний — эктоплазмы и внутренний — эндоплазму. Кроме того, у простейших имеются характерные только для них органеллы: движения (ложноножки, жгутики, реснички), пищеварения (пищеварительные вакуоли, у инфузории — клеточный рот, глотка), выделения и осморегуляции (сократительные вакуоли).

Клетка одноклеточных животных содержит одно (амеба, эвглена) или несколько (инфузория) ядер. Подавляющее большинство одноклеточных имеет способность двигаться. С помощью временных выпучин цитоплазмы — ложных ножек (псевдонижок) перемещаются простые, лишенные плотной клеточной оболочки (амебы). Быстрому перемещению одноклеточных способствуют жгутики (эвглена зеленая) и реснички (инфузория-туфелька).

Способы питания простейших разнообразны. Большинство из них питаются гетеротрофно. В амебы пища попадает в цитоплазму с помощью псевдоподий, что захватывают ее. В инфузории колебания ресничек вызывает попадание пищи в клеточный рот и глотку.

Переваривание пищи происходит в пищеварительных вакуолях. Непереваренные остатки пищи выводятся из клетки в любом месте, к которому подходит пищеварительная вакуоль (амеба) либо через особые отверстия (порошицу у инфузории-туфельки).

Среди одноклеточных животных есть виды, которые питаются как зеленые растения (вольвокс). В их цитоплазме имеются хроматофоры — органеллы с фотосинтезирующими пигментами. Для некоторых жгутиковых, имеющих хроматофоры (эвглена зеленая), характерный смешанный (миксотрофний) тип питания. На свете они способны к фотосинтезу, а в темноте питаются готовыми органическими веществами.

Дыхание осуществляется путем поступления кислорода через всю поверхность клетки. Он окисляет сложные органические вещества до СО₂, Н₂О и других соединений. При этом высвобождается энергия, которая используется для процессов жизнедеятельности животных.

Выделение продуктов жизнедеятельности происходит через сократительные вакуоли. С их помощью поддерживается постоянная осмотическое давление внутри клетки. Сократительная вакуоль выполняет функцию откачки воды, постоянно попадает в клетку с законами космоса. Такая осморегуляция характерна для пресноводных одноклеточных, в цитоплазме которых содержится больше солей, чем в окружающей среде. В морских и паразитических форм сократительных вакуолей нет, поскольку концентрация солей в среде не меньше, чем внутри организма.

Для простейших характерны неполовой и половой способы размножения. Неполовое размножение осуществляется путем деления и почкования. Чаще размножаются одноклеточные делением материнского организма на две дочерние клетки.

Для инфузории-туфельки, кроме раздела, характерный половой процесс, во время которого две инфузории временно соединяются между собой и обмениваются маленькими ядрами. Таким образом инфузории обмениваются генетической (наследственной) информации, содержащейся в их ядрах.

Одноклеточным присуща раздражимость — ответ-реакция организма на внешние воздействия. Неблагоприятные условия внешней среды одноклеточные переносят в состоянии цисты — клетка округляется, сжимается, втягивает органеллы движения и покрывается толстой оболочкой.

Простейшие распространены по всему земному шару. К ним относятся свободноживущие и паразитические виды. По особенностям строения одноклеточные делятся на несколько типов: Cаркоджгутикови, Споровики, Инфузории. Питаясь преимущественно микроорганизмами и органическими остатками, простые включают их в общий процесс круговорота веществ в биосфере. Сами же они являются кормом для некоторых ракообразных, моллюсков, мальков рыб. Заметна их роль в самоочищении водоемов.

Процессы почвообразования также осуществляются с помощью простейших. Жгутиковые одноклеточные служат для биологической оценки степени чистоты водоемов (биодиагностики). Фораминиферы и променякы играют значительную роль в образовании отложений мела и известняка, которые являются ценными строительными материалами.

Паразитические виды (амеба дизентерийная, малярийный плазмодий, трипаносомы, лямблии, лейшмании) вызывают опасные заболевания человека и домашних животных, однако некоторые из них являются перспективными для создания биологических методов борьбы с вредителями.

Задание 1. В Неаполитанском заливе Средиземного моря профессор В.Т. Шевяков в течение нескольких лет проводил наблюдения за распространением одноклеточных животных - радиолярий. Было обнаружено, что радиолярии из отряда анкантарии обитают преимущественно в поверхностных слоях моря. Однако после сильных дождей они опускаются на глубину 100 -200 м. Через одни двое суток после прекращения дождей животные вновь поднимаются в поверхности слои. Зимой радиолярии уходят на глубину 50 – 200м Дайте обоснование такому поведению животных.

Это происходит из-за понижения соли в воде, еще такие изменения происходят из-за колебаний температуры.

Задание 2. Пресноводные и морские одноклеточные животные отличаются работой сократительных вакуолей. Сократительные вакуоли пресноводных одноклеточных животных при комнатной температуре проделывают весь цикл пульсации за 10-15 секунд. при этом они выводят из организма объем жидкости, равный объему их тела. у морских одноклеточных животных сократительная вакуоль пульсирует очень редко, а иногда отстутствует вовсе. объясните причины различий в работе сократительных вакуолей пресноводных и морских одноклеточных животных.

Основная функция сократительной вакуоли - регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. Вода из окружающей среды проникает в тело амебы через наружную мембрану осмотически. т.е концетрация в-ва в амеба выше, чем концетрация в-ва извне. однако в организме простейшего есть своего рода откачивающий аппарат, периодически выводящий избыток воды из тела, - сократительная вакуоль. Подтверждением этой функции вакуоли служит распространение их преимущественно у пресноводных простейших. У морских и паразитических форм, окруженных жидкостью с более высоким, чем в пресной воде, осмотическим давлением, сократительные вакуоли обычно отсутствуют или же сокращаются очень редко.

Задание 3. Используя термин "хозяин", "паразит", "переносчик", "возбудитель", составьте и нарисуйте схему передачи возбудителя малярии человеку. Укажите среди этой цепи одноклеточное животное.

Задание 4. Выпишите номера характеристик каждого из приведенных понятий.

Характеристики:

1. Животное, которое обитает в рганизме другого животного и человека, приносит ему вред.

2. Животное, которое переносит паразита от одного животного или человека к другому.

3. Организм, на котором обитает другое животное, приносящее вред первому.

4. Малярийный комар.

6. Малярийный плазмодий.

7. Дизентерийная амеба.

Хозяин: 5.

Переносчик паразита: 3, 2.

Задание 5. Укажите правильный ответ.

1. Сократительные вакуоли необходимы:

г) для удаления избытка воды с растворенными продуктами обмена.

2. Эвглену зеленую называют "переходной формой" между растениями и животными, поскольку она:

в) имеет признаки растений и жвиотных.

3. Обитающие в воде одноклетоные животные дышат:

а) растворенным в воде кислородом.

4. Процесс поступления веществ в организм, их превращения и выделение продуктов жизнедеятельности - это:

5. Эвглена зеленая отличается от инфузории-туфельки тем, что имеет:

6. Эвглена зеленая передвигается:

7. Процесс расщепления и переваривания пищи у одноклеточных животных происходит:

8. В половом процессе инфузорий основную роль играет:

9. Дыхание эвглены зеленой происходит:

10. Из перечисленных организмов к жгутиковым относятся:

11. Малярийный плазмодий относится к типу:

12. Мел и другие известковые породы образовались за счет отложений таких вымерших представителей простейших, как:

13. К споровикам относятся:

14. Предполагают, что современные одноклеточные животные произошли:

Чем споровики отличаются от других простейших?

Паразитические простейшие – это одноклеточные животные, которые живут за счет других организмов, называемых хозяевами. Только в организме человека паразитирует около 30 видов простейших.

Паразитический образ жизни ведут простейшие, относящиеся к типу споровиков. Они паразитируют в организмах червей, насекомых, зверей и человека. К споровикам относят около 4 тыс. простейших.

Приспособившись к паразитическому образу жизни, споровики отличаются от других простейших. У взрослых споровиков нет органоидов движения. Пищеварительных и сократительных вакуолей у них тоже нет, так как питание осуществляется всей поверхностью клетки.

Паразиты разрушают ткани хозяина и отравляют его организм ядовитыми выделениями.

Размножение у большинства споровиков бесполое. Клетка паразита распадается на множество дочерних клеток – самостоятельных организмов.

Как человек заболевает малярией?

Для человека опасен кровяной споровик – малярийный плазмодии. Он обитает в клетках крови человека и имеет микроскопические размеры. Этот паразит распространяется малярийными комарами и вызывает опасное заболевание людей – малярию (рис. 11). Возбудителя малярии в 1880 г. описал французский врач А. Лаверан.

Рис. 11. Жизненный цикл малярийного плазмодия
Малярийных паразитов комар всасывает с кровью больного человека. В организме комара плазмодии размножаются и скапливаются в слюнных железах.

При укусе вместе со слюной комара в кровь человека проникают и малярийные плазмодии. Здесь они питаются, растут, размножаются, разрушают кровяные клетки человека и выделяют ядовитые вещества. При массовом выходе простейших из клеток в кровь у больного малярией начинается приступ лихорадки – повышение температуры, сильнейший озноб и слабость. Приступы повторяются через каждые два-три дня. Это ведет к малокровию, истощению организма.

Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) разработаны и реализованы меры борьбы с малярией: обследование населения на зараженность малярийным плазмодием, лечение заболевших людей, борьба с малярийными комарами и ликвидация очагов их размножения (временных водоемов, сырых подвалов), проведение профилактических мероприятий по предупреждению распространения малярии.

Какие еще заболевания вызывают паразитические простейшие?

Наряду со споровиками паразитический образ жизни ведут некоторые представители корненожек, жгутиконосцев и инфузорий (см. рис. 11).

К паразитическим корненожкам принадлежит дизентерийная амеба. Ее в 1875 г. открыл русский ученый Ф. А. Леш. Человек заражается цистами дизентерийной амебы. Они попадают в организм с загрязненной водой или пищей. В пищеварительном тракте оболочки цист растворяются. Амеба начинает усиленно питаться, размножаться и проникает в стенки кишечника, вызывая тяжелое заболевание амебиаз.

Кишечник, печень, половые органы животных и человека поражают лямблии. Они были подробно описаны отечественным ученым Д. Ф. Лямблем. У человека чаще всего паразитирует многожгутиковая лямблия. Ее клетка похожа на разрезанную пополам грушу. Плоской стороной паразит плотно присасывается к клеткам кишечника. Человек, употребляя в пищу плохо вымытые овощи и фрукты, проглатывает цисты лямблии. Заражение лямблиями сопровождается кишечными расстройствами. Это заболевание часто бывает у детей.

Для предупреждения заболевания лямблиозом необходимо соблюдать самые простые санитарно-гигиенические правила (предохранять питьевую воду и продукты питания от загрязнения, соблюдать правила личной гигиены).

Каковы особенности одноклеточных животных?

Главная особенность простейших – микроскопические размеры и одноклеточность. При этом каждое простейшее – самостоятельный одноклеточный организм. Ему свойственны основные процессы жизнедеятельности; рост, развитие, дыхание, питание, размножение. Простейшие прошли долгий путь эволюционного развития и в настоящее время представлены разнообразием форм, приспособленных к различным условиям жизни.

Оглавление

Введение

Среда обитания

Строение простейших

Передвижение простейших

Питание и обмен веществ у простейших

Раздрожимость

Ядра простейших и их размножение

Роль простейших в природе

5. Питание и обмен веществ у простейших

По способам и характеру питания, по типу обмена веществ простейшие обнару-живают большое разнообразие.

Пища простейших очень разнообразна. Одни питаются мельчайшими организмами, например бактериями, другие — одноклеточными водорослями, некоторые являются хищниками, пожирающими других простейших, и т. п. Непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу — у саркодовых на любом участке тела, у инфузорий через особое отверстие в пелликуле (порошица 3 рис. 5.2).

У пресноводных и у части морских простейших имеется особый органоид, связанный с регуляцией осмотического давления в клетке простейшего и с выделением. Это сократительная вакуоля 5 (рис.5.2). Она представляет собой периодически появляющийся в цитоплазме пузырек, наполняющийся жидкостью и опорожняющийся наружу. Сократительная вакуоля регулирует количество воды в цитоплазме, поступающей из окружающей среды благодаря разности осмотических давлений. У паразитических простейших и у многих морских форм, живущих в среде с повышенным осмотическим давлением, сократительные вакуоли отсутствуют.

Особых органоидов дыхания у простейших нет, они поглощают кислород и выделяют углекислоту всей поверхностью тела.

6. Раздрожимость

Как и все живые существа, простейшие обладают раздражимостью, т. е. способностью отвечать той или иной реакцией на факторы, действующие извне. Простейшие реагируют на механические, химические, термические, световые, электрические и иные раздражения. Реакции простейших на внешние раздражения часто выражаются в изменении направления движения и носят название таксис. Таксисы могут быть положительными, если движение осуществляется в направлении раздражителя, и отрицательными, если оно осуществляется в противоположную сторону.

7. Ядра простейших и их размножение

Как и всякая клетка, простейшие имеют ядро. В ядрах простейших, так же как и в ядрах многоклеточных, имеется оболочка, ядерный сок (кариолимфа), хроматин (хромосомы) и ядрышки. Однако по размерам и строению ядра разные простейшие весьма разнообразны (рис. 7.1). Эти различия обусловлены соотношением структурных компонентов ядра: количеством ядерного сока, количеством и размерами ядрышек (нуклеол), степенью сохранения строения хромосом в интерфазном ядре и т. и.

У некоторых простейших, а именно у инфузорий и немногих корненожек — фораминифер, наблюдается интересное явление дуализма (двойственности) ядерного аппарата. Оно сводится к тому, что в теле простейшего имеются два ядра двух категорий, различающиеся как по своему строению, так и по физиологической роли в клетке. У инфузорий, например, имеется два типа ядер: большое, богатое хроматином ядро — макронуклеус и маленькое ядро — микронуклеус. Первое связано с выполнением вегетативных функций в клетке, второе — с половым процессом.

Половое размножение простейших характеризуется тем, что собственно размножению (увеличению числа особей) предшествует половой процесс, характерным признаком которого является слияние двух половых клеток (гамет) или двух половых ядер, ведущее к образованию одной клетки — зиготы, дающей начало новому поколению. Формы полового процесса и полового размножения у простейших в высшей степени разнообразны.

Многие виды простейших имеют не одну, а несколько форм размножения, которые могут закономерно чередоваться друг с другом. В результате получается сложным цикл развития, отдельные этапы которого могут протекать в разных условиях среды. Особенной сложностью отличаются циклы развития у паразитических простейших в классе споровиков.

8. Роль простейших в природе

Практическое значение простейших для человека велико. В особенности это относится к паразитам. До настоящего времени в тропических зонах земного шара широко распространена малярия — тяжелое заболевание, поражающее ежегодно десятки миллионов человек в Индии и других тропических частях Азии, в Африке и других странах. Возбудитель этого заболевания относится к классу споровиков типа простейших (рис. 8.1). Тяжелым заболеванием человека в Центральной Африке является сонная болезнь, вызываемая паразитом из класса жгутиконосцев. Большой ущерб наносят животноводству заболевания домашних животных, вызываемые простейшими. Сюда относятся различные пироплазмозы, кокцидиозы, трипанозомозы и многие другие.

Рис. 8.1. Различные разновидности споровиков Имеется ряд простейших паразитов из отряда кокцидий, поражающих домашнюю птицу, в особенности кур. Борьба с этими многочисленными и опасными протозойными заболеваниями требует детального изучения биологии возбудителей, их циклов развития.

Рис. 8.2 Различные виды Фораминифер. Некоторый практический интерес представляют и свободноживущие простейшие. Разные виды их приурочены к определенному комплексу внешних условий, в частности к различному химическому составу воды.
Определенные виды простейших живут при разной степени загрязненности пресных вод органическими веществами. Поэтому по видовому составу простейших можно судить о свойствах воды водоема. Эти особенности простейших используют для санитарно-гигиенических целей при так называемом биологическом анализе воды.

Тип простейших в геологическом отношении является весьма древним. В ископаемом состоянии хорошо сохранились те виды простейших, которые обладали минеральным скелетом (фораминиферы рис. 8.2., радиолярии). Ископаемые остатки их известны начиная с самых древних нижне-кембрийских отложений.

Морские простейшие — корненожки и радиолярии — играли и играют весьма существенную роль в образовании морских осадочных пород. В течение многих миллионов и десятков миллионов лет микроскопически мелкие минеральные скелеты простейших после отмирания животных опускались на дно, образуя здесь мощные морские отложения. При изменении рельефа земной коры, при горнообразовательных процессах в прошлые геологические эпохи, морское дно становилось сушей. Морские осадки превращались в осадочные горные породы. Многие из них, как, например, некоторые известняки, меловые отложения и др., в значительной своей части состоят из остатков скелетов морских простейших. В силу этого изучение палеонтологических остатков простейших играет большую роль в определении возраста разных слоев земной коры и, следовательно, имеет существенное значение при геологической разведке, в частности при разведке полезных ископаемых.

Реснички. Способ движения – гребля. По строению аналогичны

Мионемы – сократительные волоконца.

Скольжение за счет колебания гребней пелликулы

Питание простейших. Органеллы питания

У простейших встречаются следующие типы питания: автотрофное, гетеротрофное и миксотрофное. Способ питания автотрофов голофитный (происходит фотосинтез, зеленый пигмент локализован в хроматофорах, резервные вещества – парамил, крахмал). Гетеротрофные животные питаются готовыми органическими веществами. Способы питания – голозойный (заглатывание оформленной твердой пищи путем фагоцитоза) и сапрофитный (питание растворенными органическими веществами путем пиноцитоза). Миксотрофный тип питания – смешанный тип.

Органеллы питания: пищеварительные или пиноцитозные вакуоли, у некоторых представителей имеются клеточный рот (цитостом), клеточная глотка (цитофаринкс) и клеточное анальное отверстие – порошица (цитопиг, цитопрокт). При отсутствии цитопрокта непереваренные остатки пищи выводятся в любом месте тела (амеба), либо в определенном (эвглена), к которому подходит пищеварительная вакуоль. Способы захвата пищи разнообразны.

Сократительная вакуоль и ее функции

Комплекс сократительной вакуоли включает вакуоль и спонгиом. Число вакуолей варьируется у разных представителей. У некоторых простейших имеется сократительная пора. Цикл пульсации вакуоли – чередование систолы и диастолы. Сократительные вакуоли отсутствуют у большинства паразитических видов простейших и у обитателей соленых водоемов. У динофлагеллят их функцию выполняют пузулы.

Функции сократительной вакуоли: выведение избытка воды, выведение продуктов распада, поддержание осмотического давления, участие в дыхании.

Простейшие воспринимают раздражения и реагируют на них. Ответ на раздражение в форме перемещения в пространстве называется таксисом. Таксисы подразделяются на положительные и отрицательные.

Размножение простейших , жизненные циклы

Простейшие размножаются бесполым и половым способом. Формы бесполого размножения:

Почкование (внешнее, внутреннее) Формы полового размножения:

Копуляция (изогамная, анизогамная, оогамная)

Жизненный цикл – отрезок жизни между двумя однозначными стадиями. Чаще цикл начинается стадией зиготы, далее следует однократное или многократное бесполое размножение. Затем образуются половые клетки (гаметы), они сливаются, и образуется зигота. На основании закономерностей чередования гаплоидной и диплоидной фазы выделяют три типа ядерных циклов:

1. Зиготическая редукция

2. Гаметическая редукция

3. Промежуточная редукция

У некоторых видов в жизненном цикле происходит только периодическое изменение строения вегетативных частей клетки. Встречаются представители, у которых отсутствует жизненный цикл.

Первая система простейших предложена Бючли (1880–1889г.г.). Согласно этой классификации простейшие представлены одним типом – Protozoa и четырьмя классами с подклассами:

Rhisopoda, Heliozoa, Radiolaria

Gregarinida, Myxosporida, Sarcosporida

Хонинберг в 1964г. тип Protozoa подразделяет на четыре подтипа:

Sarcomastigophora, Sporozoa, Cnidospora, Ciliophora.

В.А.Догель классифицирует простейших (переиздание 1981г.)

Левайн с группой

коллег в 1980г. разработали систему, которая,

однако, не является общепринятой. Согласно этой системе, простейшие подразделяются на семь типов.

Mastigophora, Opalinata, Sarcodina

Существуют и иные классификации простейших.

ТЕМА 3 СТРОЕНИЕ, РАЗМНОЖЕНИЕ И ЖИЗНЕНЫЕ ЦИКЛЫ

САРКОМАСТИГОФОР, ИНФУЗОРИЙ, СПОРОВИКОВ

Свободноживущие (обитатели водоемов, почвы) и паразитические животные, органоидами движения служат ложные ножки (псевдоподии) и жгутики.

Саркодовые (Sarcodina). Животные с непостоянной формой тела. Тело голое, может иметь наружную раковину или внутренний скелет. Передвижение с помощью псевдоподий разной формы. Размножение бесполое, у некоторых и половое. К ним относятся амебы, раковинные амебы, фораминиферы, лучевики и солнечники.

Амебы (Amoebina) – обитатели почвы, пресных водоемов, немногие соленых, имеются паразиты. Они лишены скелета. Тело покрыто плазмалеммой. Моноэнергидные и полиэнергидные. Органоиды движения лобоподии. Гетеротрофы. Размножение бесполое (монотомия), у амебы Amoeba marina бесполое размножение – парасексуальный процесс.

Раковинные амебы (Testacea) – обитатели пресных водоемов, почвы, мхов на болотах. Тело заключено в раковину различной формы. Раковина однокамерная из органического вещества, у некоторых образована кремнеземом или в органическую основу включены песчинки. Тип

псевдоподий – лобоподии и филоподии. Гетеротрофы. Размножение бесполое – монотомия.

Фораминиферы (Foraminifera) – обитатели морей, населяют дно (бентосные формы), немногие – толщу воды (планктонные). Тело помещается в органической раковине (чаще многокамерной), пропитанной углекислым кальцием. Стенки раковины пронизаны порами, через которые выходят ризоподии. Фораминиферы гетеротрофы. Размножение – чередование полового и бесполого процессов (метагенез).

Жгутиконосцы (Mastigophora) . Свободноживущие и паразитические животные. Одиночные и колониальные. Тело колониальных животных (вольвокс, например) состоит из многих тысяч клеток, образующих полый шар. Клетки связаны между собой цитоплазматическими мостиками и дифференцированы на соматические (вегетативные) и генеративные (партеногонидии и гаметогонидии), различающиеся по строению. Размеры животных и форма тела разнообразна. Органеллами движения являются жгутики (1, 2 или множество). У некоторых животных основание жгутика продолжается за кинетосому, образуется корневая нить (ризопласт), которая либо прикреплена к оболочке ядра, либо лежит свободно. Часть жгутиконосцев имеет парабазальное тело разнообразной формы, которое располагается возле жгутика. Этот органоид гомологичен аппарату Гольджи. Рядом с кинетосомой может располагаться кинетопласт, он соответствует митохондрии, содержит значительное количество ДНК. Покровы – мембрана (у немногих), пелликула или панцирь. Наличие пелликулы определяет постоянство формы тела. Жгутиконосцы моноэнергидные и полиэнергидные животные. У растительных жгутиконосцев имеется чувствительный глазок – стигма. По типу питания

– автотрофы (вольвокс), миксотрофы (эвглена) и гетеротрофы. Может присутствовать клеточный рот либо животные для улавливания добычи используют участок липкой цитоплазмы. Не переваренные остатки выводятся в заднем конце тела. Сократительная вакуоль разного строения.

Жгутиконосцам характерно бесполое и половое размножение. Бесполое размножение в форме монотомии и палинтомии. Половое размножение – копуляция. Рассмотрим размножение эвглены, трипаносомы, вольвокса, опалины.

Эвглена размножается только бесполым способом, путем продольного деления животного надвое. Сначала делится ядро, затем, начиная с переднего конца тела, и все тело простейшего. Жгутик отходит к одной из дочерних особей или у обеих дочерних особей образуется вновь.

Бесполое размножение может происходить и в цисте, размножение палинтомия.

Трипаносома размножается также бесполым способом делением надвое либо множественное деление. Часть жизненного цикла протекает в теле человека, другая часть в организме мухи це-це. В течение жизненного цикла животное проходит различные стадии, отличающиеся по строению (трипаносомная, лептомонадная, критидиальная, лейшманиальная формы).

Вольвокс размножается бесполым и половым способом. Бесполое размножение – палинтомия. Клетки партеногонидии в числе 4–10 делятся последовательно на поверхности материнской колонии, затем смещается внутрь. Образующиеся клетки вначале располагаются в виде пластинки, затем принимают чашевидную форму и позже шаровидную. Выход дочерних колоний из материнской сопровождается разрывом стенок последней и ее гибелью. Колонии вольвокс раздельнополые и гермафродитные. Половые клетки образуются из гаметогонидий. Их немного: 5–10 мужских и 25–30 женских клеток. Микрогонидии многократно делятся, образуются микрогаметы, макрогонидии увеличиваются в объеме, образуются макрогаметы. Половой процесс оогамный.

Опалины – многоядерные животные с множеством жгутиков. Они размножаются бесполым (деление надвое) и половым способом (копуляция). Размножение связано со сменой хозяев, бесполое размножение приводит к образованию цист. Наиболее изучен жизненный цикл Opalina ranarum . Цисты, содержащие 3–12 ядер, выводятся из лягушки в период откладки ею яиц. Головастики заглатывают цисты, в теле головастиков проходит гаметогония (образование гамет) и анизогамная копуляция. Зигота инцистируется, попадает в воду. Ооциста, проглоченная головастиком, развивается либо в трофическую форму, либо образуется новое поколение гамет.

Большинство свободноживущие, немногие являются паразитами человека и животных. Для всех инфузорий характерен ядерный дуализм. Инфузории гетеротрофы. Подразделяются на два класса: ресничных (Ciliata) и сосущих (Suctoria) инфузорий. Для ресничных инфузорий характерно:

Форма тела разнообразная. Чаще животные продольно овальные, обитатели песка в виде длинных тонких лент, отмечены виды в

форме колокольчика, трубы и т.д. Ресничные инфузории свободноподвижные или прикреплены к субстрату стебельком.

Ресничный аппарат (цилиатура) представлен кинетами, циррами, мембранеллами и мембранами. Многие инфузории имеют неподвижные осязательные реснички.

В эктоплазме располагаются мионемы и экструсомы – трихоцисты.

У всех инфузорий, за исключением эндопаразитов, имеется ротовое отверстие. Строение ротового аппарата связано с характером пищи. Пищеварительные вакуоли перемещается в теле животного (циклоз вакуоли). Дефекация совершается через цитопрокт.

В эндоплазме расположены ядра. В простейшем случае (инфузория-туфелька) имеется один микронуклеус и один макронуклеус. У других представителей по несколько микро- и макронуклеусов.

Строение сократительной вакуоли и их количество варьирует, они занимают фиксированное положение в клетке, открываются вакуоли одной порой.

Размножение бесполое – поперечное деление животного (монотомия) или палинтомия в цисте. Половое размножение – конъюгация. Происходит временное соединение двух особей, резорбция макронуклеусов в каждом животном, микронуклеусы делятся дважды (мейоз), три ядра разрушаются, четвертое делится (митоз). Вновь образовавшиеся ядра – пронуклеусы (стационарный и мигрирующий). Происходит обмен мигрирующими ядрами. Пронуклеусы сливаются, образуется синкарион. Особи отделяются друг от друга. Конъюганты реконструируют ядерный аппарат. Инфузориям характерна и автогамия – процесс, при котором конъюгация происходит в одной особи.

Сосущие инфузории ведут прикрепленный образ жизни. У взрослых особей отсутствуют реснички. Для них характерны щупальца как неветвящиеся, так и ветвящиеся. Щупальца служат для ловли добычи: к щупальцу прилипает добыча, пелликула жертвы растворяется и по каналу, расположенному в щупальце, содержимое жертвы перетекает внутрь инфузории. Для этих инфузорий также характерен ядерный дуализм. Размножение бесполое – почкование (формируются бродяжки с ресничками) и половое – конъюгация.

Споровики представлены грегаринами и кокцидиеобразными. Все животные ведут паразитический образ жизни. Болезни, которыми человек

или животное заражается при помощи животных – переносчиков, называются трансмиссивными. Выделяют три группы трансмиссивных заболеваний: антропонозы, антропозоонозы, зоонозы. В жизненном цикле выделяют эндогенную и экзогенную части.

Грегарины – паразиты беспозвоночных животных. Тело обитателей кишечника поделено на отделы (2 или 3) эпимерит, протомерит и дейтомерит с одним ядром. Тело животных, населяющих полости, гонады, сферической или червеобразной формы. Питание сапрофитное. В эндоплазме откладывается парагликоген. Размножение – чередование гаметогонии и спорогонии, у некоторых отмечено и бесполое размножение (шизогония). Половой процесс – копуляция изогамная или анизогамная. Образование гамет происходит следующим образом: две грегарины соединяются, образуя сизигий, округляются, покрываются общей оболочкой. Внутри цисты ядро, а затем цитоплазма каждого животного многократно делятся, образуются гаметы, происходит копуляция гамет. Зигота покрывается оболочкой и выводится из организма в окружающую среду. Экзогенная часть цикла включает образование спорозоитов: в каждой цисте происходит редукционное деление (редукция зиготическая), образуется 8 спорозоитов. Спорозоиты являются инвазионной стадией.

Кокцидиеобразные паразитируют в человеке и животных. Он являются внутриклеточными паразитами. Для кокцидиеобразных характерна стадия зоитов (мерозоиты и спорозоиты). Зоиты покрыты пелликулой, под которой располагаются трубчатые фибриллы. Совокупность пелликулы и фибрилл составляют скелет зоита. Апикальный комплекс зоита включает коноид и роптрии, вокруг которых располагаются микронемы. Эти образования позволяют зоитам проникнуть в клетку хозяина. Имеется микропора – впячивание пелликулы. Для размножения кокцидиобразных характерно чередование шизогонии, гаметогонии и спорогонии.

Размножение кокцидий. В жизненном цикле присутствует эндогенная и экзогенная части. Инвазионная стадия – спорозоит. В клетке хозяина происходит его рост (стадия трофозоита), формирование многоядерной стадии – шизонта и образование мерозоитов. После нескольких бесполых поколений происходит подготовка к половому процессу: мерозоиты дают начало гамонтам, которые превращаются в гаметы. Копуляции оогамная. Ооциста выходит во внешнюю среду, формируются споробласты, споры и затем спорозоиты.

Размножение токсоплазмы. Жизненный цикл со сменой хозяев и с двумя формами бесполого размножения. В основном хозяине (кошке)

проходят шизогония и гаметогония. Спорогония во внешней среде, споры не образуются. В промежуточном хозяине проходит бесполое размножение (эндодиогения или эндополигения).

Малярийный плазмодий. Жизненный цикл без выхода во внешнюю среду. Основной хозяин комар, промежуточный – человек. Шизогония тканевая (клетки кровеносных сосудов печени) и эритроцитарная. В эритроцитах паразит проходят стадии трофозоита, шизонта, гаметоцита. Дальнейшее развитие гаметоцитов протекает в кишечнике комара. Образуются гаметы, происходит оогамная копуляция. Зигота подвижная – оокинета. На внешней поверхности кишечника оокинета инцистируется, в ооцисте проходит спорогония плазмодия, образуется множество спорозоитов. Стенки цисты разрываются, спорозоиты с током гемолимфы комара проникают в слюнные железы.

ТЕМА 4 ПРОИСХОЖДЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Многоклеточные животные (подцарство Metazoa ) характеризуются следующими чертами:

Тело состоит из множества клеток и их производных.

Клетки дифференцированы как по строению, так и по функциям. Это части сложного организма.

Целостность организма поддерживается путем межклеточного взаимодействия.

Тело многоклеточных состоит из 2–3 слоев.

Жизненный цикл характеризуется сложным индивидуальным развитием. Онтогенез многоклеточных включает дробление яйца, образованием бластомеров и последующую дифференциацию их на зародышевые листки и зачатки органов.

Происхождение многоклеточных животных

Относительно происхождения многоклеточных животных существует несколько гипотез. Гипотезы подразделяются на две группы: колониальные и полиэнергидные.

Колониальные гипотезы базируются на признании предками многоклеточных колониальных простейших. Ими являются:

5. А.В.Иванов (1967г.) за основу принимает гипотезу фагоцителлы. Предком многоклеточных является колония воротничковых жгутиконосцев с голозойным способом питания. Моделью фагоцителлы является трихоплакс. Фагоцителла дала начало двум типам: губкам и пластинчатым животным.

Размножение и развитие многоклеточных животных

Половые клетки животных дифференцированы на крупные, обычно неподвижные, женские клетки – яйца и мелкие, чаще подвижные, мужские клетки – сперматозоиды.

Различают четыре типа строения яиц: алецитальные, гомолецитальные, телолецитальные и центролецитальные яйца.

Алецитальные яйца почти лишены желтка или содержат его мало. Они свойственны некоторым плоским червям и млекопитающим.

Гомолецитальные или изолецитальные яйца содержат сравнительно мало желтка, он распределен более или менее равномерно в цитоплазме яйца. Ядро занимает почти центральное положение. Это яйца части моллюсков, иглокожих.

Телолецитальные яйца содержат много желтка, он распределен в цитоплазме яйца неравномерно. Большая часть желтка сосредоточена на вегетативном полюсе, ядро смещено к анимальному полюсу. Такой тип яиц характерен головоногим моллюскам, лягушкам, рыбам, пресмыкающимся, птицам.

Центролецитальные яйца также богаты желтком, но он распределен равномерно. Ядро располагается в центре яйца, оно окружено участком цитоплазмы. Тонкий слой цитоплазмы размещается и у поверхности яйца. Это слой цитоплазмы сообщается с цитоплазмой около ядра с помощью цитоплазматических нитей. Центролецитальные яйца свойственны многим членистоногим.

Яйца покрыты плазмалеммой, почти все яйца окружены первичной (желточной) оболочкой. Яйца могут быть одеты вторичными (хорион) и третичными оболочками.

Эмбриональное развитие многоклеточных животных

Эмбриональное развитие начинается с митотического деления яйцевой клетки последовательно на 2, 4, 8, 16, 32 и т.д. клеток (бластомеров). Процесс дробления происходит неодинаково у различных животных. Он зависит от наличия желтка и его распределения в яйце. Различают следующие типы дробления яиц:

Полное равномерное. Яйцо делится на одинаковые бластомеры. Оно характерно для животных, имеющих гомолецитальные и алецитальные яйца.

Полное неравномерное. Бластомеры различаются размерами. Характерно для животных, имеющих телолецитальные яйца со сравнительно небольшим количеством желтка (яйца лягушек).

Дискоидальное дробление. Деление ядра и прилегающей цитоплазмы ограничивается участком на анимальном полюсе яйца (яйца птиц, пресмыкающихся, головоногих моллюсков).

Поверхностное дробление характерно для центролецитальных яиц. Дробление первоначально затрагивает ядро и прилежащий к нему участок цитоплазмы, затем продолжается в периферическом слое.