Розділ «Тема 38. ПІДЦАРСТВО ОДНОКЛІТИННІ»

Загальні ознаки будови й життєдіяльності представників підцар- ства Одноклітинні

Одноклітинні тварини, або Найпростіші – це тварини, які знаходяться на клітинному рівні організації, тобто за будовою їхнє тіло відповідає одній клітині, о зо функціями – окремій живій істоті. Представники підцарства Найпростіші були відкриті 1673 року голландцем Антоні ван Левенгуком. Підцарство Одноклітинні налічує майже 70 тисяч видів, в Україні відомо близько 2000 видів цих тварин. Найпростіші поширені по всій земній кулі – у морях, океанах, прісних водоймах, ґрунті, а також організмах тварин, рослин і людини. Наука про одноклітинних тварин називається протозоологією.

Особливості будови

Тіло найпростіших – це одна еукаріотична клітина, якій властиві всі життєві функції, тому її будова значно складніша, ніж у клітин багатоклітинних тварин. Трапляються у підцарстві і колоніальні форми (вольвокс, евдоріна, зоотамнії). Розміри тіла мікроскопічні (2-150 мкм), але окремі види (грегаріни) досягають 1 см і більше. Форма тіла мінлива (у амеб) або стала (в евглени зеленої). Різноманітними є типи симетрії: трапляються види з радіальною (радіолярії, променяки) і двобічною (джгутикові) симетрією, а є асиметричні одноклітинні (амеби, інфузорії).

Будова одноклітинних тварин характеризується основними ознаками клітинної будови еукаріотів. Поверхневий апарат поєднує надмембранні структури, цитоплазматичну мембрану і підмембранні структури. Особливістю поверхневого апарату одноклітинних є наявність пелікули (джгутикові, інфузорії). Пелікула – ущільнений зовнішній шар цитоплазми з плоских мембранних міхурців, розташований під плазматичною мембраною, що обумовлює постійну форму клітини найпростіших. У цитоплазмі одноклітинних виділяють два шари – ектоплазму (плазмагель) і ендоплазму (плазмазоль). Ектоплазма – зовнішній шар цитоплазми, який відрізняється вищою густиною і наявністю спеціалізованих опорних структур, а ендоплазма – внутрішній шар цитоплазми, що містить включення та органели. Органели поділяються на дві групи: загальноклітинні (мітохондрії, ЕПС, рибосоми, лізосоми тощо) та спеціальні (вакуолі, порошиця, вічко тощо). Характерними органелами клітини найпростіших є скоротливі та травні вакуолі. Скоротливі (пульсуючі) вакуолі– це вакуолі прісноводних видів та мешканців ґрунту, які забезпечують видалення надлишку води та розчинених у ній продуктів обміну. Травні вакуолі відповідають за перетравлення їжі. Пересування одноклітинних здійснюється за допомогою органел руху (несправжні ніжки, або псевдоподії, джгутики і війки). Ядро має типову для еукаріотів будову і може мати різні розміри, форму. Деякі найпростіші (наприклад, інфузорії, форамініфери) мають два типи ядер: вегетативні, або макронуклеуси (регулюють синтез органічних сполук) і генеративні, або мікронуклеуси (зберігають спадкову інформацію та передає її при розмноженні дочірнім клітинам). Мають здатність утворювати цисту. Циста – тимчасова стадія існування одноклітинних організмів із щільною оболонкою навколо клітини, за допомогою якої вони переживають несприятливі умови. Розрізняють цисти спокою (утворюються при несприятливих умовах), цисти переходу (утворюються при переході від одного хазяїна до іншого через зовнішнє середовище) і цисти розмноження (вміст ділиться на кілька самостійних організмів).

Особливості процесів життєдіяльності

Опора забезпечується екзоскелетом у вигляді черепашок з органічної речовини (в арцели), неорганічних сполук СаСO3, SrSO4 (форамініфери), ендоскелетом (у радіолярій з SiO3), пелікулою (у інфузорій).

Рух здійснюється за допомогою органел руху, які являють собою вирости цитоплазми клітин: псевдоподій – омебоїдний, джгутиків – джгутиковий та війок – війчастий.

Живлення переважно гетеротрофне (сапротрофи, паразити, мутуалісти) за рахунок поживних речовин, які надходять шляхом фагоцитозу або поглинаються в розчиненому вигляді. Трапляються автотрофи (евглена червона) та міксотрофи (евглена зелена). Захоплення їжі у багатьох найпростіших забезпечується фагоцитозом, який відбувається за участю мембрани.

Травлення внутрішньоклітинне, у травних вакуолях, які утворюються з лізосом.

Дихання аеробне, надходження кисню шляхом дифузіїчерез всю поверхню тіла. Клітинне дихання пов'язане з мітохондріями, які є "енергетичними станціями" клітин.

Виділення здійснюється в багатьох видів через покриви тіла шляхом дифузії, за допомогою скоротливих вакуоль (переважно у прісноводних видів), залишкових тілець шляхом екзоцитозу (амеби), спеціалізованих утворів – порошиць (в інфузорії-туфельки).

Подразливість виявляється у вигляді таксисів – рухових реакцій на дію подразників, які проявляються за напрямком до джерела подразнення (позитивний фототаксис – в евглени зеленої) або у протилежний бік (негативний хемотаксис – в інфузорії-туфельки). Реалізується подразливість за допомогою органел руху.

Розмноження в одноклітинних здійснюється нестатевим і статевим способами. Нестатеве розмноження представляють поділ клітини навпіл, шизогонія {множинний поділ клітин, унаслідок якого з однієї материнської клітини утворюється багато дочірніх, наприклад, у малярійного плазмодія), брунькування (у колоніальних інфузорій). Статевий процес може відбуватись як копуляція (у джгутикових) і кон'югація (в інфузорій), які підвищують пристосованість до умов середовища. Копуляція – статевий процес, який забезпечує видозміну спадкової інформації внаслідок злиття двох спеціалізованих клітин в одну – зиготу, яка дає початок новому організму. Кон'югація – статевий процес, який забезпечує видозміну спадкової інформації внаслідок переходу частини генеративних ядер з однієї клітини в іншу через тимчасові цитоплазматичні містки.

Розвиток. На відміну від соматичних клітин багатоклітинних, розвиток найпростіших характеризується наявністю не клітинного, а життєвого циклу. Він складається з ряду послідовних стадій, які в існуванні кожного виду повторюються з певною закономірністю. Найчастіше цикл розпочинається стадією зиготи, що відповідає заплідненій яйцеклітині багатоклітинних. За цією стадією іде одноразове чи багаторазове безстатеве розмноження, яке здійснюється шляхом клітинного поділу. Потім утворюються гамети, попарне злиття яких знову дає зиготу.

Отже, одноклітинні тварини – це еукаріотичні організми, які перебувають на клітинному рівні організації. Клітина цих організмів побудована значно складніше, ніж клітини багатоклітинних тварин, оскільки виконує всі життєві функції. Ці функції в найпростіших мають спрощений характер, оскільки здійснюються однією клітиною, але реалізація їх у різних видів характеризується різноманітністю.

Різноманітність підцарства Одноклітинні

На Міжнародному конгресі протозоологіє у 1977 році було прийнято рішення про систему класифікації найпростіших, у якій виділено сім типів підцарства Одноклітинні: Саркоджгутикові, Лабіринтули, Апікомплексні, Мікроспоридії, Асцетоспорові, Міксоспоридіїта Війконосні. В основу поділу підцарства на групи покладені основні ознаки будови їхніх органел руху, будова ядерного апарату, форми розмноження і характер життєвих циклів. Типи підцарства поділяються на класи, ряди, родини, роди. У шкільному курсі біологи вивчають представників трьох типів: Саркоджгутикові, Апікомплексні і Війконосні. Найдавнішою групою еукаріотичних одноклітинних організмів є тип Саркоджгутикові, який розпадається на два класи: Саркодові та Джгутикові. Тип Апікомплексні з класом Споровики об'єднує найпростіших, які ведуть виключно паразитичний спосіб життя. І тип Війконосні, або Інфузорії, є групою найскладніших за будовою одноклітинних організмів, що пов'язано з різноманітністю та складністю їхніх функцій. Класифікація одноклітинних не завершена, тому що кожного року відкривають і описують сотні нових видів одноклітинних.

Тип саркоджгутикові. Клас саркодові