3.2. Общая характеристика простейших, их многообразие и значение в жизни человека
Простейшие — древнейшая группа живых организмов. Когда возникли первые простейшие, неизвестно. В западной литературе простейших не рассматривают в качестве животных и относят к царству протистов. А согласно новейшим системам среди простейших выделяют несколько царств.
Особенности простейших:
- состоят из одной клетки, осуществляющей все функции жизнедеятельности;
- обладают всеми особенностями эукариотической клетки;
- свободноживущие простейшие имеют дополнительные органоиды, позволяющие им вести самостоятельный образ жизни;
- у внутриклеточных паразитических простейших отсутствуют Пищеварительные вакуоли и органеллы движения; у них сложный жизненный цикл, иногда со сменой хозяина; они обладают высокой плодовитостью;
- иногда простейшие образуют синцитий — многоядерные клетки.
Особенности жизнедеятельности простейших:
- обитают в воде, влажной почве, в других организмах;
- питание гетеротрофное или миксотрофное. Способы питания: фагоцитоз, пиноцитоз, диффузия, осмос;
- выделение продуктов обмена через сократительные вакуоли, а также путем диффузии;
- дыхание у свободноживущих аэробное, у паразитических форм — анаэробное (брожение);
- раздражимость проявляется в положительных и отрицательных таксисах;
- размножение бесполое — путем митотического деления или шизогонии; половое — путем копуляции или коньюга-ции;
- неблагоприятные условия переживают в виде цисты.
Роль простейших в природе и жизни человека:
- являются непременными участниками круговорота веществ и энергии в экосистемах, выступая в роли микрокон-сументов и редуцентов;
- образуют геологические залежи известняка, мела;
- служат объектами научного исследования;
- многие — паразиты человека и животных, а также возбудители заболеваний.
Тип Саркомастигофоры. Класс Саркодовые
Свободноживущий представитель — амеба обыкновенная. Клетка типичного эукариотического строения размером 0,2—0,7 мм. Живет амеба в пресноводных, илистых водоемах. Цитоплазма образует выросты — псевдоподии, или ложноножки, служащие для передвижения и фагоцитоза. У амебы есть пищеварительные и сократительные вакуоли. Она выполняет все функции самостоятельного организма.
К патогенным простейшим этого типа относится дизентерийная амеба, паразитирующая в кишечнике человека и вызывающая амебную дизентерию.
Класс Жгутиковые
Эти простейшие имеют постоянную форму тела благодаря наличию оболочки — пелликулы. Органеллами движения у них являются один или несколько жгутиков. Свободноживу-щие жгутиковые обитают в воде и влажной почве. Среди них есть как фотосинтезирующие, так и нефотосинтезирующие организмы. Паразитические простейшие обитают в других организмах, их представитель — эвглена зеленая, имеющая веретенообразную форму и размер тела — около 0,05 мм. Она передвигается с помощью жгутика — цитоплазматического выроста, состоящего из тонких фибрилл. На переднем конце, у основания жгутика, расположена стигма — светочувствительный глазок. В цитоплазме помимо всех, характерных для животных клеток, органелл, находятся хроматофоры, содержащие хлорофилл. На свету эвглена способна к фотосинтезу. Поэтому ее относят к промежуточным (между растениями и животными) эволюционным формам. Размножается эвглена бесполым путем, делением клетки надвое по продольной оси. Половое размножение осуществляется путем копуляции (слияния клеток).
Представитель колониальных форм жгутиковых — вольвокс. К паразитическим жгутиковым относятся лямблии — паразиты тонкой кишки и желчевыводящих протоков у человека, а также трипаносомы — возбудители опаснейшей сонной болезни.
Тип Споровики. Отряд Кровяные споровики
В эту группу относят паразитических простейших, представителем которых является малярийный плазмодий. Его жизненный цикл протекает со сменой хозяев (комар — человек), которые, заражая друг друга, способствуют распространению паразита.
Стадии заболевания малярией:
- заражение человека при укусе самкой малярийного комара из рода Anopheles — переносчиком возбудителей;
- проникновение возбудителя в кровь человека (стадия спорозоита);
- скрытый период заболевания, сопровождающийся шизогонией (размножением паразита в клетках печени);
- паразит превращается в шизонтов, которые, в свою очередь, после размножения превращаются в мерозоиты, которые живут и размножаются в эритроцитах крови;
- эритроцитарный период связан с цикличностью процессов: размножением мерозоитов в эритроцитах, массовой гибелью эритроцитов, выходом в кровь новых мерозоитов и токсичных продуктов их обмена, вызывающих лихорадку, заражением новых эритроцитов;
- после нескольких циклов из мерозоитов образуются сначала незрелые половые клетки — гамонты (микро- и мак-рогенез).
Рис. 31. Цикл развития малярийного плазмодия рода Plasmodium (ориг. схема Е.М. Хейсина): 1 — спорозоиты; 2—4 — шизогония в печени (2 — спорозоит, внедряющийся в печеночную клетку; 3 — растущий шизонт с многочисленными ядрами; 4 — шизонт, распадающийся на мерозоиты); 5—10 — эритроцитарная шизогония (5 — молодой шизонт в форме кольца; 6 — растущий шизонт с псевдоподиями; 7—8 — деление ядер внутри развивающегося шизонта; 9—10 — распад шизонта на мерозоиты и выход их из эритроцита, кроме мерозоитов, видны зерна пигмента); 11 — молодой макрогамонт; 11а — молодой микрогамонт; 12 — зрелый макрогамонт; 12а — зрелый микрогамонт; 13 — макрогамета; 14 — микрогамонт; 15 — образование микрогамет; 16 — копуляция; 17 — зигота; 18 — подвижная зигота; 19 — проникновение оокинеты сквозь стенку кишечника комара; 20 — превращение оокинеты в ооцисту на наружной стенке кишечника комара; 21,22 — растущая ооциста с делящимися ядрами; 23 — зрелая ооциста со спорозоитами и остаточным телом; 24 — спорозоиты, покидающие ооцисту; 25 — спорозоиты в слюнной железе комара
Для дальнейшего развития они должны попасть в желудок малярийного комара, укусившего больного малярией человека. В желудке комара происходит созревание мужских и женских гамет и последующая их копуляция. Образуется подвижная зигота. После многократного деления зиготы образуются спорозоиты, заключенные в оболочку. Затем оболочка разрушается, спороцисты переходят в полость тела, а позже — в слюнные железы комара.
Тип Инфузории. Класс Ресничные инфузории
Инфузория-туфелька — представитель класса, имеет размер 0,1—0,3 мм. (Инфузорий известно около 6 тыс. видов.)
Отличительные особенности этих животных:
- пелликула покрыта ресничками, служащими для передвижения;
- в эктоплазме оболочки находятся трихоцисты — органы защиты инфузории;
- в клетке два ядра — вегетативное, полиплоидное (макронуклеус) и генеративное, диплоидное (микронуклеус);
- ротовое углубление на теле образует ротовую воронку (перистом), переходящую в клеточный рот (цитостом), ведущий в глотку, где формируются пищеварительные вакуоли, переваривающие пищу;
- непереваренные остатки удаляются через порошицу;
- две сократительные вакуоли расположены в противоположных концах тела, через них выводится избыток воды и продукты обмена веществ.
Размножение инфузории происходит бесполым путем, продольным делением клетки. Интересен у инфузорий и половой процесс: между двумя особями образуется цитоплазматический мостик, макронуклеусы разрушаются, а микронуклеусы делятся мейозом с образованием четырех гаплоидных ядер, три из которых погибают, а четвертое делится пополам, но уже митозом, образуя два ядра: одно — стационарное, другое — мигрирующее. Затем между инфузориями происходит обмен мигрирующими ядрами. Потом стационарное и мигрировавшее ядра сливаются, особи расходятся, и в них снова образуются микро- и макронуклеусы.
Следует заметить, что половой процесс у инфузорий не приводит к увеличению числа особей.
К паразитическим инфузориям относится паразит толстого кишечника человека — инфузория-балантидий.