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);

Рис. 30. Вверху — муха цеце, внизу — больной сонной болезнью на последних стадиях заболевания

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

• 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).

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.