Утворення найпростіших (Monocytozoa, Protozoa) пов’язане з утворенням еукаріотичної клітини (найдавніші відомі скам’янілість мають вік 1,4 мільярда років). Ми припускаємо, що найпростіші походили з організмів, подібних до сучасних бактерій. Проблемою залишається саме формування клітини найпростіших. Деякі дослідники стверджують, що клітинні структури утворилися класичним шляхом шляхом утворення клітинних органел під час розвитку клітини. Однак більшість дотримуються ендосимбіотичної теорії (Margulis, 1981). Це засновано на тому, що клітинні органели (наприклад, пластиди, мітохондрії, джгутики) зародилися поза клітиною і поступово потрапляли в неї як ендосимбіотичні елементи.
Тіло найпростіших складається з однієї клітини, на поверхні якої є тонка оболонка - пелікула, в деяких з них утворюється оболонка. Внутрішньо клітина диференційована. Одна клітина пристосована для виконання всіх функцій, необхідних для життя. Отже, найпростіша клітина має вищий рівень організації, ніж багатоклітинні клітини, оскільки вони виконують лише частину функції багатоклітинного тіла. Одноклітинна клітина представляє незалежний організм - вона отримує їжу, виділяє, дихає, рухається, розмножується і сприймає роздратування.
Філогенетично найдосконалішими найпростішими вважаються інфузорії (Ciliophora) з відносно найскладнішою структурою, у яких формування ядерного дуалізму з подальшою полімеризацією ядра призвело до поліпшення контролю клітинних процесів, а також розмноження. Такі тенденції полімеризації в одноклітинних клітинах призвели до утворення колоній, а згодом і багатоклітинних організмів.
Найпростіші живуть у водному середовищі, багато видів чужорідних. Вони харчуються гнильними бактеріями, беруть участь у самоочищенні води, а також є частиною ґрунтових екосистем. В основному це мікроскопічні організми, розміром менше 1 мм. На сьогодні ми знаємо більше 31 000 видів (дані 1999 року).
У першій версії BIOWEB я розділив одноклітинні клітини на два відділи: Cytomorpha та Ciliophora. Сам факт того, що я використовував таксономічну одиницю поділу в тваринному світі, є неточним, тому я залишатимусь при традиційному способі поділу одноклітинних клітин на 4 найважливіші племена, які приймають у середніх школах.
podríša: Моноцитозої (найпростіші)
- плем'я: Джгутики
- плем'я: Rhizopoda
- клас: Амебіна
- клас: Форамініфера
- клас: Mrežovce (Radiolaria)
- клас: Соняшники (геліозої)
- штам: Спори (Sporozoa, Apicomplexa)
- клас: Кокцидії
- клас: Гемоспоридія (Haemosporidia)
- плем'я: Ciliophora
- Штам: Батоги
Джгутики - найдавніша група одноклітинних еукаріотичних організмів. Назва штаму походить від наявності одного або декількох джгутиків, які виконують функцію опорно-рухових органів. Клітини мають одне або кілька еквівалентних ядер. Деякі містять пластиди і здатні до фотосинтезу, який ми називаємо рослинними джгутиками. Вони систематично включаються в рослинне царство. На противагу цьому, тваринні джгутики ніколи не містять пластид. Більшість джгутиків розмножуються безстатевим поділом, лише незначна частина статевим шляхом. Вони живуть вільно або як паразити, або як симбіонти. Вони отримують їжу або по всій поверхні тіла, або поглинають дрібну їжу (бактерії, дрібні залишки рослинних і тваринних тіл).
Перехід автотрофних організмів до гетеротрофних (і навпаки) відбувається плавно. Однак останні дослідження клітинної фізіології вказують на те, що спочатку дієта була гетеротрофною.
Класифікація джгутиків останнім часом часто змінюється. Це пов’язано з уже згаданим фактом, що ми знаємо як гетеротрофні джгутики, так і автотрофні джгутики, які містять пластиди. Спочатку всі фотосинтетичні джгутики були віднесені до рослин (у різні відділи всередині нижчих рослин). Пізніше для них був зарезервований окремий клас у складі тваринних джгутиків, т. Зв herbivoridae та тваринні черви. Останнім часом виявилось, що поділ джгутиків на зелені та незелені є штучним та філогенетично необґрунтованим. Було встановлено, що деякі види автотрофних і гетеротрофних джгутиків за своїм розвитком ближчі, ніж гетеротрофні види, один до одного. Отже, в останній класифікації джгутиків і тварини, і рослинні джгутики змішуються.
Водні види є важливою складовою планктону і, таким чином, займають важливе місце в харчових ланцюгах екосистем.
До диких видів належать noctiluca miliaris. Це найбільший батогон, який досягає 0,5-2 мм. Він живе у великій кількості над поверхнею і змушує море світитися вночі. У цитоплазмі вона має багато крапель жиру, що зберігаються під поверхнею тіла. Люмінесценція обумовлена різким рухом поверхні.
Небезпечним паразитом дикої риби є риб'ячий батог (Costia necatrix). Його також можна знайти в басейнах та акваріумах. У нього плоске тіло з двома батогами. Хвороба риб цим паразитом проявляється молочним помутнінням шкіри та зябер. Молочний серпанок викликаний надмірним утворенням слизу хворих риб. Батогом стає причиною загибелі особливо молодих риб.
Giantia intestinalis живе в тонкому кишечнику людини. Вона сплющена, на дні має всмоктувальну пластину. Живить осмотично. Це викликає діарею, особливо у дітей.
Трипаносомоз - сонну хворобу викликають паразити роду трипаносома, що має велику кількість видів. Трипаносоми чергуються між двома господарями - хребетним та безхребетним, що всмоктує кров. Вони живуть у крові, лімфі, лімфатичних вузлах та лікворі. Trypanosoma gambiense викликає хронічну сонну хворобу. Це відбувається переважно в Західній Африці. Він швидко розмножується в крові постраждалої людини, страждаючий страждає від слабкості захворюваності, запалення мозку і з часом помирає від виснаження. Його носієм є муха цеце (Glossina palpalis). Натомість Trypanosoma rhodesiense трапляється переважно у Східній Африці та викликає гостру сплячу хворобу, яка має більш швидкий перебіг. Її носієм є муха Glossina morsitans.
Рід Leishmania - небезпечний паразит людини. Leishmania tropica створює великі вологі виразки на шкірі, їсть м’ясо, викликаючи постійні деформації, особливо в області обличчя. Після загоєння настає постійний імунітет. Корінні жителі Африки захищають себе від цієї хвороби, заражаючи своїх дітей на непокритих територіях. Вони не заражаються вдруге після загоєння. Комарі є переносниками цієї хвороби.
Захворювання, що передається статевим шляхом, трихомоніаз у людей викликається трихомонадою вагінальною, яка паразитує у піхві жінок. Звичайно, цей джгутик також портативний для чоловіків, але це не створює для них ніяких проблем. Заражений чоловік - це просто носій. В Європі трихомоніазом страждає близько 30% населення.
Штам: корінні гетри
Ризоподи рухаються типовим способом (амебний рух), використовуючи виступи цитоплазми, які називаються оболонками - псевдоподії. Деякі морські підщепи утворюють вапняні або кременисті черепашки, прісноводні види часто утворюють желеподібну оболонку. У цитоплазмі є одне ядро, якщо їх більше, вони еквівалентні одне одному. Присутні як їжа, так і пульсуючі вакуолі. Вони отримують їжу через присідання через процес фагоцитозу. Харчуванням диких видів є бактерії, водорості, одноклітинні тварини тощо. Підщепи розмножуються здебільшого діленням, деякі брунькуванням або розпадом. Морські та чужорідні види також можуть розмножуватися статевим шляхом.
Підщепи живуть у прісній та солоній воді, у вологому ґрунті і багато видів паразитують. Паразити живуть переважно в травному тракті безхребетних та хребетних. У багатьох прісноводних підщепах є клітини симбіотичних бактерій, ціанобактерій або одноклітинних водоростей.
Pelomyxa palustris має клітини розміром до 5 мм. Цей дикий вид цікавий тим, що в його цитоплазмі відсутні мітохондрії, а симбіотичні бактерії, які виконують функцію мітохондрій. Тому він вважається живим доказом ендосимбіотичної теорії утворення еукаріотичних клітин (див. Вище).
У несприятливих умовах вони утворюють цисти, які поширюються на великі відстані вітром та водою, саме тому більшість видів широко поширені у всьому світі.
Клас: Векселі
Найвідоміший клас підщеп - Амебіна. Векселі не утворюють поштових скриньок. Поширеним диким видом є амеба протея, яка досягає розмірів до 1 мм.
До того, як був відомий мікроскоп, деякі великі види мінливих людей можна було побачити неозброєним оком. Лінней, як один із перших систематистів, який збирав, ідентифікував і називав живі організми, включив усі одноклітинні одноклітинні клітини до роду Хаос. Сьогодні до роду Хаос включені лише деякі види відносно великих мінливих.
Дикий вид - Naegleria fowleri. Деякі з його штамів небезпечні для людини, оскільки з води (у басейнах, у природних ставках) він може потрапити через нюхову слизову та нюховий нерв до мозку, де викликає відносно швидке запалення мозкових оболонок. Перший випадок такого захворювання зафіксовано в Чехії.
Небезпечним паразитом людини є дизентерія (Entamoeba histolytica). Він може існувати у двох формах. Дрібна форма нешкідлива, вона зазвичай міститься в кишечнику і харчується перерослими бактеріями, або. залишки їжі. У разі раптової зміни режиму харчування або наслідку ослабленого імунітету (у разі хвороби тощо) мала форма може змінитися великою. Велика форма викликає т. Зв кишкова дизентерія - порушує епітелій кишечника і фагоцитує його клітини і особливо еритроцити. Він може проникати в печінку, легені та мозок.
Дизентерію, спричинену Entamoeba histolytica, називають амебною дизентерією, оскільки вона спричинена найпростішими. Однак існує також бактеріальна дизентерія, спричинена бактеріями роду Shigella (хвороба тому також називається шигельозом).
У кишечнику людини також є нешкідлива кишка (Entamoeba coli), яка харчується бактеріями та дріжджами. Поширеним мешканцем необслуговуваної порожнини рота є зубочистка (Entamoeba gingivalis). Харчується бактеріями та білими кров’яними клітинами.
Лише невелика примітка, щоб це було зрозуміло. Якщо ви коли-небудь стикалися з терміном кишкова паличка, знайте, що це означає не Entamoeba coli, а кишкову паличку, яка в даний час є, мабуть, найбільш вивченою бактерією, яка зазвичай зустрічається в кишечнику людини.
Бджолоїдка (Malpighamoeba mellificae) живе в трубах Мальпігі медоносної бджоли (Apis mellifera) і викликає загибель бджіл.
Заняття: Пуансони та соняшники
Кальцієві оболонки складаються з представників морських коренів класу Foraminifera та кремнієвих оболонок Radiolaria. Соняшники (геліозої) також є важливим класом підщепи. Представники обох класів створюють переважно вапнякові породи завдяки черепашкам.
Згідно з останньою класифікацією, підщепи поділяються на 2 суперкласи. Представники суперкласу Rhizopoda поділяються на класи за характером запасу. Згідно з цією класифікацією, обмінники та кляпи мають лише серійне значення. Сітки та соняшники - це класи, що належать до другого суперкласу Actinopoda.
Ближче до системи підщепи в системі Віттакер.
Нещодавно було встановлено, що кореневі черв’яки та джгутики настільки пов’язані між собою у розвитку, що всі вони належали до одного штаму кореневих черв’яків (Sarcomastigophora). У цьому штамі ці дві групи одноклітин називають субструмами (джгутикові - Mastigophora, підщепи - Sarcodina).
Прикладом такого взаємозв'язку є кілька видів (наприклад, автотрофний вид Heterochloris mutabilis, гетеротрофний вид Naegleria fowleri), які рухаються та живлять плодоніжки, але коли їжа закінчується і потрібно швидко переїхати на нове місце, джгутики синтезуються.
Штам: Спори
Спорозої повністю пристосовані до паразитичного способу життя. Вони не створюють жодних рухових систем. Вони отримують їжу осмотично по всій поверхні тіла. У своєму життєвому циклі нестатеве та статеве розмноження чергуються. Безстатеве розмноження відбувається шляхом розпаду - шизогонією особини на ряд одноядерних мікробів - шизонт. Під час статевого розмноження - гамогонія, гаплоїдні мікроби (гамети) зливаються і утворюється зигота. З часом зигота розпадається. Деякі види живуть в одному господарі, інші чергують двох господарів.
Представники класу кокцидій (Coccidia) алієнопазії в тілах хребетних. Вони розмножуються за допомогою шизогонії, яка повторюється кілька разів поспіль у клітинах хазяїна. За ним йде гамогонія. Після злиття гамет утворюються ооцисти, які згодом розпадаються на спорогонії і є носіями інфекції. Інфекція поширюється новим господарем, поїдаючи мікроби - спорозоїти з фекаліями зараженої особини.
Кроличі кокцидії (Eimeria stiedae) паразитують в епітеліальних клітинах жовчних проток, особливо у кроликів. Хвороба спричиняє кокцидіоз, який є смертельним, особливо для молодих кроликів.
Представники класу гемоспоридії (гемоспоридії) чергуються в життєвому циклі двох господарів. У першій частині життєвого циклу хребетні живуть у крові, а друга фаза циклу відбувається в слинних залозах членистоногих, які висмоктують кров хребетних. Безстатеве розмноження - шизогонія відбувається в крові хребетних, а статеве розмноження - гамогонія у другого господаря. Вони викликають захворювання у багатьох птахів, ссавців та людей.
Чотирикрапа малярія (Plasmodium malariae) викликає малярію. Він атакує еритроцити, зростаючи в них при виникненні шизогонії. Клітка крові, заповнена горизонтами, розривається і вивільняється шизонами атакує інші клітини крові. При шизогонії у людини спостерігається фебрильний напад, спричинений токсинами, які виділяються в кров при їх руйнуванні (один раз на чотири дні). Після декількох повторних нападів розпад малярії зупиняється і змінюється на генерацію гаплоїдних мікробів (гамет). Вони долають розвиток у другого господаря, комара Anopheles. Комар висмоктує інфіковану кров, і гаплоїдні гамети зливаються, і в його травному тракті утворюється зигота. Зигота проникає крізь стінку шлунково-кишкового тракту комара і перетворюється на до 10000 мікробів, які називаються спорозоїтами. Спорозоїти проникають у слинні залози комара. При подальших укусах комарів вони передаються в організм господаря. У триденної малярії (Plasmodium vivax) напади повторюються кожні третій день, а у тропічної малярії (P. falciparum) щодня.
Новіша латинська назва штаму спор - Apicomplexa. Назва заснована на цитології цих одноклітинних клітин, які мають т. Зв верхівковий комплекс. Цей апарат використовується паразитом для проникнення в клітину-хазяїна, де він отримує подальший розвиток. Верхівковий комплекс не має т. Зв порожнинні (позаклітинні) паразити, такі як напр. грегарини (Gregarina spp.). Грегарини - відносно великі спори, які паразитують переважно у личинках безхребетних і не обертають хазяїна.
Штам: водорості
Циліаки, або інфузорії (Ciliophora), мають тіло, вкрите твердою пелікулою, з якої виростає ряд лопатей. Вони використовуються для руху і знаходяться по всьому тілу або лише на деяких його частинах. Основні тіла лопатей (блефаробласти) взаємопов’язані, і рух лопатей синхронізований. У певному місці в клітині знаходяться гирла клітин (цитостоми). Частинки їжі захоплюються в них завихренням крові. Рот клітини переходить у клітинний стравохід (цитофаринкс), а на кінці є вакуоля їжі. Наповнившись їжею, харчова вакуоля відокремлюється від клітинного стравоходу і подорожує по тілу. Цей процес ми називаємо циклозом. Неперетравлена їжа виганяється в будь-яку точку на поверхні клітини або в т.зв. клітинна пряма кишка (цитопиг, цитопрокт) у зовнішнє середовище.
Типовою особливістю лійок є наявність двох функціонально різних ядер - ядерного дуалізму. Більше ядро - макронуклеус - вегетативне і контролює рух, споживання їжі та травлення. Менше ядро - мікроядро - є генеративним і пов’язане із статевим процесом інфузорій - кон’югацією. Безстатеве розмноження діленням замінюється кон’югацією через кілька поколінь.
Одним із нестатевих методів проліферації одиничних клітин є поділ клітин. Таким чином поділяються джгутики та інфузорії, але у джгутиків це поздовжній відділ (починаючи з джгутиків), а у інфузорій - це поперечний клітинний поділ. У виняткових випадках одноклітинні клітини можуть розмножуватися косим поділом.
Під час кон’югації дві особи об’єднуються ротовою порожниною. Поліплоїдний макроядер розпадається, не бере участі у розмноженні. Мікроядро розділяється мітотично двічі поспіль, утворюючи таким чином 4 мікроядра (2n). Три з них зникнуть, а один із них буде відносно розділений на стаціонарне та мігрантське ядро (обидва n). Мігруюче ядро проходить через рот клітини від однієї особини до іншої і навпаки. Після обміну ядрами клітини відокремлюються одна від одної. У обох особин нерухоме ядро зливається з мінливим ядром, що обмінюється - утворюється синкаріон (2n). Це ядро ділиться двічі мітотично, так що знову формуються 4 ядра (2n). Потім клітину ділять, кожна бере по 2 ядра (2n). Одне ядро знову представляє генеративний мікроядер, інше примножує свій хромосомний набір і стає поліплоїдним макроядром. Таким чином, спряження двох особин створює 4 нових особини, які потім підрозділяються безстатево.
Розуміння процесу спряження лійок - це, на мій погляд, одне з найжорстокіших речей, про які я коли-небудь дізнався.:-) Я завжди дуже швидко забував цю схему, коли нарешті її вивчив. За один рік мені потрібно було знати цю тему приблизно 3 рази (папір, кредит, іспит), і я завжди розумів її трохи інакше. Це четверта версія, і, можливо, навіть зараз вона не зовсім коректна.:-) Але я можу запевнити вас, що у першій версії BIOWEB це було точно погано, і я все це списав із книги.
Більшість воронк трапляються у водах, де вони є важливими організмами, що беруть участь у процесах самоочищення води, та у вологих грунтах. У водних екосистемах вони регулюють кількість бактерій у воді. До представників, що населяють переважно забруднені води, належать камбузи (Стентор) та вири (Водорості), які харчуються водоростями та бактеріями. Також бактерії живляться кишечником (Парамецій). Ophryoscolex caudatus живе в шлунково-кишковому тракті жуйних тварин і допомагає їм перетравлювати целюлозу.