Біологія. Систематична група найпростіших

Різні систематичні групи найпростіших (фото деяких організмів представлені в цій статті) об'єднують одноклітинних тварин, що відносяться до групи еукаріотів. Від усіх інших еукаріотів вони відрізняються тим, що зазвичай складаються всього лише з однієї клітини, хоча їх може бути і декілька. Отже, клітинний рівень організації є у них вищим. До систематичних груп найпростіших не належать організми, що не задовольняють даній вимозі. Практично всі представники мають мікроскопічні розміри.

Морфофізіологічні особливості

За рівнем своєї морфофизиологической диференціювання вони різні. Наприклад, відносно просто влаштовані амеби (у них немає диференційованих органоїдів скорочення, руху, захоплення їжі та ін.). А якщо говорити про інфузоріях, то їх організація досить складна. У цих найпростіших є поверхневі пеллікулярние структури, скоротливі і опорні фібрили, а також органоїди руху, захисту, захоплення їжі і т. Д.). Всі систематичні групи найпростіших тварин характеризуються наявністю своєрідної клітинної ультраструктури, а також органоїдів загального призначення: лізосом, рибосом, апарату Гольджі, ендоплазматичної мережі, мітохондрій. Ядро їх оточене двухмембраннойоболонкою, в якій є пори. Воно містить нуклеоли, Каріоплазма і хромосоми (зазвичай в інтерфазних ядрі вони деспіралізованном).

Число видів

На сьогоднішній день досліджено основні систематичні групи найпростіших. Відомо близько 25-30 тисяч їх видів. І це лише ті, що були відкриті вченими. Число ж існуючих в природі найпростіших повинно бути більше в кілька разів, оскільки вони недостатньо досліджені через технічних труднощів і своїх мікроскопічних розмірів. Сотні нових видів найпростіших описуються щорічно. Усіх їх ділять на п'ять класів: кнідоспорідіі, інфузорії, споровики, жгутикові і саркодові. Порівняльна характеристика систематичних груп найпростіших дозволяє виділити їх характерні особливості. Про багатьох з них ми розповімо в цій статті.

Роль в природі

Найпростіші дуже поширені в природі. Вони займають вагоме місце в ланцюгах харчування, а також в біосфері в цілому. Багато хто з них (інфузорії, радіолярії, жгутикові) є складовою частиною морського планктону. Швидко розмножуючись, нерідко вони досягають великої кількості. Ці мікроорганізми - важлива складова частина раціону морського зоопланктону, особливо веслоногих ракоподібних. Нерідко найпростіші (інфузорії, форамініфери) включаються до складу морського бентосу, який зустрічається від літоралі до дуже великих глибин. Ряд мікроорганізмів є частиною прісноводного бентосу і планктону. Видовий склад найпростіших, що живуть у прісних водах, - показник сапробності, тобто забрудненості водойм органічними речовинами. Їжею багатьох мальків риб, у тому числі і промислових, є деякі найпростіші, особливо часто інфузорії.

Паразитичні види

Ця систематична група найпростіших задоволена численна. Цілком з паразитів складаються два класи - кнідоспорідіі і споровики. Особливе значення серед цих найпростіших мають паразити людини, промислових і домашніх ссавців, риб і птахів. До викликаються ними захворювань людини відносяться лямбліоз, лейшманіози, амебіаз, малярія. Найважчими для рогатої худоби є хвороби, які викликають кровепаразітов - тріпаносомози, тейлериозах, піроплазмідози.

Ця систематична група найпростіших завдає великої шкоди також птахівництву (кокцидіози). Від протозойних захворювань у рибництві страждає в основному молодь промислових риб. Зокрема, іхтіофтіріус, паразитична інфузорія (на фото вище), може викликати загибель мальків. У значній частині клас кнідоспорідіі складається з паразитів риб і корисних комах - тутового шовкопряда і бджіл. Сьогодні розробляються шляхи використання подібних найпростіших, а саме микроспоридий, для ведення боротьби з комахами-шкідниками. Обнадійливі результати були вже отримані в даному напрямку.

Морські найпростіші

Ця систематична група найпростіших зіграла важливу роль в утворенні осадових порід. Це стосується особливо радіолярій і форамініфер. Багато крейдяні відкладення, вапняки та інші осадові породи, що утворилися в різні геологічні періоди на дні морських водойм, частково або повністю сформовані скелетами (крем'яними або вапняними) копалин найпростіших. Мікропалеонтологіческій аналіз у зв'язку з цим здійснюється при геологорозвідувальних роботах, особливо в розвідці на нафту.

Використання в лабораторній практиці

У лабораторній практиці широко застосовуються різні види найпростіших (інфузорії, амеби) при дослідженні біофізичних, генетичних і цитологічних проблем. Техніка лабораторних культур добре розроблена. Протістология - це наука, яка займається вивченням найпростіших.

Мікроанатомія

Те, яке будова має клітина найпростіших, залежить в першу чергу від способу життя того чи іншого виду, а також від його фізіологічних адаптацій. Зауважимо, що завжди є одне або кілька ядер, оточених подвійною мембраною. Такий висновок дозволила зробити вченим порівняльна характеристика систематичних груп найпростіших. У ядрах перебувають хромосоми. Їх обов'язкова наявність у всіх видів також дозволила виявити порівняльна характеристика систематичних груп найпростіших. Фото інфузорії представлено нижче.

Ядра у інфузорій зазвичай ставляться до двох типів: один або кілька дрібних мікронуклеусов і один великий макронуклеус. Клітини у деяких найпростіших багатоядерні. Основні систематичні групи найпростіших характеризуються наявністю вакуолей. Це простору, відокремлені мембраною від решти цитоплазми. Вони відрізняються за функціями і за розмірами. Вакуолі служать для перетравлення їжі, що поступає, а також для накопичення і видалення твердих і рідких продуктів обміну. Крім того, вони можуть використовуватися для поселення водоростей, які забезпечують господарів, тобто найпростіших організмів, фотосинтезировать органікою. У вакуолях або цитоплазмі деяких видів містяться пігментні гранули. Крім того, в їх складі виділяються пластиди - внутрішньоклітинні спеціалізовані структури, які містять пігменти, пов'язані із здійсненням фотосинтезу. Їх число і форма залежать від виду, тобто відносяться до класифікаційними ознаками. Під зовнішньої мембраною деяких найпростіших розташовані екструсоми, "стріляючі" органели. Це, наприклад, мукоцісти, що виділяють слиз, а також тріхоцисти, що викидають тонкі нитки. Можливо, вони служать для захисту. У найпростіших є також джгутики. Залежно від виду їх може бути від одного до багатьох. Це локомоторні ниткоподібні органели, що мають складну систему поздовжніх внутрішніх мікротрубочок. За принципом роботи і своєю будовою вони значно відрізняються від джгутиків бактерій. Особливо вони характерні для джгутикових. Скажімо про них пару слів окремо.

Жгутикові використовують джгутики для створення струмів води та / або локомоції, завдяки чому вони отримують їжу. Ця систематична група найпростіших включає безліч як паразитів, так і вільноживучих форм і симбіонтів тварин. Є одноклітинні поліенергідние і моноенергідние форми, а також багатоклітинні і колоніальні. Для жгутіконосцев в цілому характерна тенденція до осмотрофное харчуванню і дрібним розмірам клітин. Хоча зустрічаються серед них і фаготрофние, вельми великі форми.

Вії нагадують джгутики, проте вони коротші і завжди утворюють цілі комплекси на клітці, координовано працюючі. Характер розподілу війок по поверхні - важливий класифікаційна ознака, що застосовується до систематичних груп найпростіших.

Не належать до них ракоподібні, проте деякі представники найпростіших покриті мінералізованими або органічними лусочками, раковинками або панцирами, різними за складом і будовою. Крім того, у них може бути жорсткий внутрішньоклітинний скелет, який звичайно є складною гратчастої структурою.

живлення

Що стосується фізіології, представники цієї систематичної групи є або автотрофами (тобто вони фотосинтезируют органіку), або гетеротрофами (поглинають їх із середовища), або міксотрофів (використовують два вищеперелічених способу харчування). Гетеротрофи можуть всмоктувати поверхнею клітини розчинені речовини. У цьому випадку їх називають осмотрофамі. Крім того, вони можуть заковтувати тверду їжу за допомогою різних механізмів, і тоді їх називають фаготрофи. Їжа фаготрофи може включати в себе інші організми. Зокрема, вони можуть харчуватися іншими найпростішими. Іноді з метою захоплення здобичі вони її переслідують.

Виділення

Із клітки в зовнішнє середовище тверді продукти обміну виводяться за допомогою злиття вакуолей, що містять їх, з зовнішньою мембраною. Це відбувається деколи в спеціалізованому її ділянці (цітопрокте, клітинної порошіцу). Скорочувальними вакуолями активно викачується назовні надлишок води з метаболічними відходами, розчиненими в ній.

Дихання

Характеристика систематичних груп найпростіших може бути доповнена особливостями дихання. Воно може бути як бескислородним (анаеробним), так і вимагає кисневого середовища, тобто аеробним. Кисень для облігатних анаеробів шкідливий, і вони гинуть в середовищі, багатому ім. Деякі види у водних місцепроживання, бідних їм, дихають завдяки симбиотическим бактеріям. При цьому інтенсивність, з якою відбувається цей процес, прямо пропорційна температурі і залежить від виду метаболізуються субстрату, тобто розщеплюваних молекул, а також таксономічної групи.

Розмноження

Опис систематичних груп найпростіших завершимо особливостями розмноження. Вони можуть розмножуватися безстатевим. У цьому випадку клітина ділиться на кілька дочірніх. Однак вони можуть здійснювати цей процес і статевим шляхом, за участю двох клітин. Ці способи іноді чергуються в залежності від того, в якій стадії знаходиться життєвий цикл. Статеві клітини (їх називають гаметамі) зливаються при статевому розмноженні або ж спостерігається тимчасове з'єднання (кон'югація) двох звичайних клітин, яке веде до обміну спадковим матеріалом між ними. Якщо зовні зливаються гамети практично однакові, йдеться про ізогамії. У разі якщо одна з них за розміром помітно більше, говорять про анізогамії.

Звичайно, ми лише коротко охарактеризували систематичні групи найпростіших. Біологія - це наука, вивчивши яку, можна відкрити для себе цілий новий світ. Наші очі не здатні розрізняти мікроорганізми, але наука дозволяє нам їх побачити. Перед нами постають цілі світи. Прикладами їх є різні систематичні групи найпростіших. Корененіжки, споровики, інфузорії, джгутикові та інші організми вельми цікаві у багатьох відношеннях.