Разве так просты простейшие животные? Разбираемся в мире примитивных организмов

Разве так просты простейшие животные? Разбираемся в мире примитивных организмов

Простейших относят к царству Эукариот. Подцарство (группа) Простейшие.

Простейшие - одноклеточные существа с гетеротрофным типом питания , имеющие настоящее клеточное ядро, для развития которых необходима жидкая среда.

Простейшие - это микроскопические организмы. Лишь некоторые из них достигают в диаметре 1 мм и более, благодаря чему становятся видны невооруженным глазом.

Гетеротрофы, в отличие от автотрофов, не фотосинтезируют, а потребляют готовые органические вещества.

Для эвглен и ряда других простейших свойственен смешанный тип питания.

В цитоплазме этих организмов обнаруживаются хлоропласты, ответственные за фотосинтез.

При отсутствии света эвглены обычно утрачивают способность к фотосинтезу и начинают потреблять растворенную в воде органику.

Наличие таких организмов среди простейших свидетельствует о родстве между растениями и животными.

Большинство простейших можно хорошо разглядеть только под микроскопом.

Так выглядят эвглены зеленые под микроскопом:

Все простейшие способны к бесполому размножению путем простого или множественного деления.

У многих из них обнаружен также половой процесс, протекающий по-разному.

У простейших, имеющих более-менее постоянную форму, кроме плазматической мембраны присутствует также дополнительная оболочка — пелликула .

У пресноводных простейших имеется сократительная вакуоль, выполняющая выделительную функцию.

Благодаря ей простейшие поддерживают необходимый им водно-солевой баланс.

В неблагоприятных условиях простейшие образуют твердую белковую оболочку и превращаются в цисты, которые могут распространяться ветром.

Одноклеточные способны к раздражимости.

Раздражимостью называют способность организма и его клеток отвечать на воздействия внешней среды определенными реакциями.

Связанные вопросы и ответы:

Чем отличаются простейшие животные от других видов организмов

Большинство одноклеточных животных, кроме эвглены зеленой, обладают отрицательным фототаксисом (движение от источника света) – это одна из форм раздражимости простейших.

1. Многие из простейших являются пресноводными, поэтому обладают отрицательным хемотаксисом (движением от соли), так как соль стимулирует выход воды из цитоплазмы простейшего.

1. Многие простейшие (например, амебы и жгутиконосцы) при неблагоприятных условиях образуют защитную оболочку – цисту.

1. Размножение у большинства бесполое – митоз. У простейших в профазе митоза не происходит разрушения ядерной оболочки, все процессы митоза происходят внутри ядра, и только в конце митоза ядра разделяются. Такое деление называют эндомитозом. Деление клетки простейшего может быть продольным или поперечным.

1. Простейшие имеют сократительную вакуоль, которая выделяет жидкие продукты обмена веществ и лишнюю воду, постоянно поступающую в тело одноклеточного организма из окружающей среды по законам осмоса. Таким образом, сократительные вакуоли выполняют несколько функций: выделительную и осморегуляторную (обе функции участвуют в поддержании постоянства внутренней среды).

Осмос – это односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану из раствора с меньшей концентрацией соли в раствор с большей концентрацией соли. Иначе говоря, это движение растворителя (в нашем случае это вода) для разбавления раствора.

Рассмотрим процесс осмоса на простом примере. Экспериментатор налил в сосуд, разделенный полупроницаемой мембраной, два раствора: в одну часть сосуда (а) налил раствор с большей концентрацией соли, а во вторую сторону (б) – с меньшей концентрацией соли. Полупроницаемая мембрана пропускает только определенные вещества (например, воду) и не пропускает другие. Примером полупроницаемой мембраны в природе служит мембрана клетки. Через некоторое время можно заметить, что уровень раствора с большей концентрацией поднялся, а уровень раствора с меньшей концентрацией опустился. Это произошло, потому что вода стремилась пройти через полупроницаемую мембрану в более соленый раствор.

Аналогичный процесс происходит и в организме простейших. Их цитоплазма содержит большое количество органических и неорганических веществ, тогда как окружающая пресная вода имеет низкую концентрацию солей. Из-за такой разницы вода стремится поступать в клетку, если от нее не избавляться, клетку раздует и она лопнет. Для этих целей простейшие и образуют сократительные (пульсирующие) вакуоли.

1. Органами передвижения у простейших являются ложноножки – выпячивания цитоплазмы, а также реснички и жгутики, имеющие в основе микротрубочки. Реснички и жгутики имеют сходное строение, но их движения отличаются: движение ресничек похоже на движение вёсел, а жгутики осуществляют круговые, винтообразные движения.

Какими органами и системами обладают простейшие животные

Простейшие, которые питаются бактериями и органическими остатками очищают водоемы от загрязнений. Среди таких простейших особую роль играют инфузории.

Простейшие быстро размножаются в благоприятных условиях среды и служат пищей для малькам рыб и другим водным обитателям.

Эвглены не только очищают водоемы и служат пищей для других животных, но и, осуществляя фотосинтез, уменьшают количество углекислого газа и увеличивают содержание кислорода в воде.

По количеству инфузорий и эвглен можно определять степень загрязненности воды. Большое количество эвглен говорит о том, что вода загрязнена органическими веществами. Амеба обыкновенная живет там, где мало органических веществ.

Раковины простейших (морские фораминиферы) участвуют в образовании мела и известняка.

Существует достаточно большое количество паразитических простейших. Они вызывают заболевания у животных и человека. Дизентерийная амеба изъявляет оболочку кишечника человека. Один из видов лямблий паразитирует в печени и тонком кишечнике. Человек заражается простейшими-паразитами путем проглатывания их цист с загрязненной пищей и водой.

Наиболее опасен малярийный плазмодий, вызывающий малярию. Он питается эритроцитами человека, разрушая их. Малярию распространяют малярийные комары.

Рыб часто поражает инфузория ихтиофтириус. Она внедряется в кожу, плавники и жабры рыб, приводит к их гибели. У домашних животных и птиц встречается болезнь кокцидиоз, которая вызывается кокцидиями. Эти простейшие паразитируют в стенках кишечники и желудка.

Какова роль простейших животных в экосистеме

Как мы видим, и в моторной и в сенсорной сфере поведение достигает у ряда видов простейших известной сложности. Достаточно указать на фобическую реакцию (реакцию испуга) туфельки в вышеописанном примере клинотаксиса: наткнувшись на твердое препятствие (или попав в иную неблагоприятную зону), туфелька резко останавливается и принимает «оборонительное положение», т.е. «съеживается», готовясь пустить в ход ядовитые стрекательные капсулы. Одновременно меняются движения ресничек, происходит тактильное и химическое обследование объекта и т.д. У эвглены фобическая реакция выражается в том, что она, остановившись, начинает производить передним концом тела круговые движения, после чего уплывает в другом направлении (рис. 29).

Ясно, что такая интеграция моторно-сенсорной активности возможна лишь с помощью специальных функциональных структур, аналогичных нервной системе многоклеточных животных. Однако о морфологии этих аналогов еще очень мало известно, и только относительно инфузории удалось с определенной достоверностью доказать существование специальной сетевидной системы проводящих путей, располагающейся в эктоплазме. Очевидно, проведение импульсов осуществляется у простейших и системой градиентов в самой цитоплазме.

Рис. 29. Фобическая реакция эвглены при внезапном изменении освещения (по Джен-нингсу)

Способность к индивидуальному изменению описанных генетически фиксированных форм поведения путем научения выражена у простейших слабо. Все же способность простейших к научению, хотя бы в элементарных формах, сейчас можно считать доказанной. Если, например, держать парамеции некоторое время в треугольном или квадратном (в сечении) сосуде, то они сохраняют привычный путь передвижения вдоль стенок сосуда и после их перемещения в сосуд округлой формы (рис. 30). Аналогичным образом инфузория, плававшая длительное время (около двух часов) в сосуде, имевшем форму треугольника, придерживается этой траектории затем и в квадратном сосуде большей площади (опыты немецкого ученого Ф. Брамштедта). В опытах советской исследовательницы Н.А. Тушмаловой инфузории были подвергнуты постоянно действующему ритмичному раздражителю — вибрации. В результате животные постепенно переставали реагировать на него обычным образом (сокращением). Исследовательница усматривает в этом пример элементарных следовых реакций, представляющих собой простую форму кратковременной памяти, формирующейся на этом уровне филогенеза за счет чисто молекулярных взаимодействий Подобные опыты ставились и другими экспериментаторами, применявшими различные формы воздействия. Высказывались сомнения, действительно ли в таких случаях можно говорить о каких-то формах научения, ибо сильные воздействия могли оказать хотя бы временное вредное влияние на подопытных животных. К тому же вообще в опытах с простейшими очень трудно учесть все возможные побочные факторы (особенно химические изменения среды).

Роль простейших животных в экосистеме

Простейшие животные играют важную роль в экосистеме, несмотря на свою простую структуру. Они являются важным звеном в пищевой цепи, служа источником пищи для более сложных организмов.

Питание и энергетический обмен

Простейшие животные питаются бактериями, детритом и другими микроорганизмами. Они играют ключевую роль в разложении органического вещества и возвращении питательных веществ в окружающую среду.

Декомпозиция и круговорот питательных веществ

Простейшие животные участвуют в процессах декомпозиции и круговорота питательных веществ. Они помогают разлагать органическое вещество, что приводит к образованию питательных веществ, необходимых для роста и развития других организмов.

Участие в пищевой цепи

Простейшие животные являются важным звеном в пищевой цепи. Они служат источником пищи для более сложных организмов, таких как рыбки, насекомые и другие животные.

Влияние на окружающую среду

Простейшие животные могут влиять на окружающую среду, изменяя состав микроорганизмов и питательный баланс в экосистеме. Они также могут участвовать в процессах биоремедиации, помогая очищать окружающую среду от загрязнений.

Значение в научных исследованиях

Простейшие животные часто используются в научных исследованиях, поскольку они являются относительно простыми и легко культивируемыми организмами. Они могут быть использованы для изучения различных биологических процессов, таких как поведение, развитие и эволюция.

В целом, простейшие животные играют важную роль в экосистеме, и их изучение может помочь нам лучше понять сложные взаимодействия между организмами и окружающей средой.

Какие интересные факты известны о поведенческих особенностях простейших животных

С нами работают 108 689 преподавателей из 185 областей знаний. Мы публикуем только качественные материалы

Как работает сервис?

Простейшие

Определение 1

Простейшие ( Protozoa ) – одноклеточные животные, и их объединения.

Простейшие в классификационной схеме являются подцарством царства животных. Простейшие являются источником происхождения подцарства многоклеточных организмов .

Простейшие - это своего рода одноклеточные эукариотические клетки, строение которых схоже со строением грибов и зеленных растений.

Замечание 1

Спорный вопрос возникает перед определением вольвокса, хламидомонады, инфузории, эвглены, амебы - отнести их к растениям или животным.

Одноклеточные организмы являются важным звеном в экосистеме. Питаясь микроскопическими водорослями (планктонами), они служат источником пищи для более крупных животных.

Получи помощь с рефератом от ИИ-шки

ИИ ответит за 2 минуты

Помочь с рефератом

История открытия

История открытия простейших началась более трехсот лет назад. А. Левенгуком в $17$ веке были открыты инфузории, тогда ученый их называл анималькулы – маленькие зверушки. В $19$ веке ученые установили название Protozoa, что с греческого означает простейшее животное. Зибольд выделил два класса царства простейших: инфузории и корненожки . Он определил, что простейшие состоят из одной клетки, и называл их одноклеточные. С тех пор одноклеточные и простейшие синонимы.

Происхождение

Существует несколько теорий происхождения одноклеточных организмов на Земле.

Самозарождение

Ученые считали, что простейшие являлись живыми молекулами, или простыми комплексами, способными самозарождаться или возникать из неоткуда. Эта теория просуществовала недолго, и уже в $18$ веке, благодаря опытам Спаланцани, ученые не приняли идею самозарождения.

Целлюляризация

Другие ученые сравнивали простейших с высокоорганизованными животными и считали их сложно организованными существами. Они полагались на структурные единицы, которые имели клеточный организм. Следуя этим предположениям, в $50-60$ гг $XX$ века известный зоолог Хаджи выдвинул теорию происхождения путем целлюляризации. Он сравнивал строение инфузории с низшими многоклеточными животными. Но после электронно-микроскопических исследований ученые доказали, что данная теория построена на внешней аналогии и конвергентных сходствах.

« Подцарство Одноклеточные, или Простейшие»

Помощь эксперта по теме работы

Найти эксперта

Решение задач от ИИ за 2 минуты

Решить задачу

Помощь с рефератом от нейросети

Написать ИИ

Клеточная теория Шлейден-Шванна

Клеточная теория Шлейдена и Шванна доказала, что простейшие представляют собой организм, состоящий только из одной клетки, которая функционирует как целостный организм.

Современные знания опровергают и данную теорию, так как в то время не были найдены ответы на некоторые вопросы, например: «Являются ли простейшие только животными?», «Являются ли они организмами только в физиологическом отношении?».

Размеры простейших

Размеры одноклеточных животных варьируются от $5$ до $250$мкм. Самые маленькие - до $4$ мкм - внутриклеточные организмы – паразиты, например, лейшмани; средней величины можно считать амебу протей, ее размеры достигают $600$ мкм. Самые крупные - радиолярии - достигают до $2,5$ см. В современной науке к простейшим относят миксомицеты – настоящие гиганты, длина их плазмодия достигает до $1,2$ м. Современная наука опровергла теорию Шлейден-Шванна, ответив на вопрос о размере одноклеточных организмов.

Классификация

Согласно греческому названию, в подцарство Protozoa должны входить только животные.

Замечание 2

Современная наука отвечает еще на один вопрос «Являются ли простейшие только животными»? В современной системе к простейшим относят зеленые жгутиконосцы(в ботанике - водоросли), миксомицеты и плазмодиофориды ( в микологии – это грибы) и т.д. Можно предполагать, что простейшие дают начало царствам грибов, растений и животных.

Какие новые открытия в исследовании простейших животных привели к пересмотру представлений о них

Изучение простейших началось значительно позже, чем изучение большинства других групп животного мира. Оно стало возможным лишь после изобретения микроскопа, что произошло в начале
XVII в.

В 1675 г. голландец Антон Левенгук, рассматривая под микроскопом каплю воды, впервые открыл в ней множество микроскопических, ранее неведомых организмов, среди которых были и простейшие.

Наблюдения Левенгука возбудили большой интерес к этому новому миру живых существ. В конце XVII и первой половине XVIII в. появляется большое число сочинений, посвященных изучению микроскопических организмов. Однако современного представления о простейших как одноклеточных организмах тогда не существовало, ибо само понятие о клетке было сформулировано лишь в конце первой половины XIX в. К этому вновь открытому миру микроскопических живых существ, которых чаще всего называли «мелкими наливочными животными» (Animalcula infusoria), относили самые различные организмы (простейших, круглых и ресничных червей, коловраток, одноклеточные водоросли ит. п.) по признаку их микроскопических размеров. Термин «инфузории», который в настоящее время обозначает один из классов простейших, в XVII—XVIII вв. имел совсем другое значение. Микроскопические организмы обильно развиваются в разных растительных настойках — infusum. Отсюда и произошло название, которое сначала не было связано с систематическим положением организмов, а означало «наливочные» или «настоечные» животные, т. е. развивающиеся в настойках.

Какие проблемы сталкиваются исследователи при изучении простейших животных

В 1908 году два исследователя из университета кларка (США) опубликовали в американском психологическом журнале статью под названием «Повседневная жизнь Amoeba proteus ». Ученые наблюдали за амебами шесть дней и пять ночей и тщательно фиксировали их действия. Оказалось, что у этих простейших есть периоды активности и покоя и четкие пищевые предпочтения: ничего мертвого они не едят, а инфузорий любят больше, чем водоросли. Каннибализм им не свойствен, хотя амеб других видов они лопают. Свою добычу A. proteus целенаправленно преследуют. Иными словами, амеба ведет себя, как настоящее животное, так почему бы ей не учиться?

Простейший тип обучения — привыкание, то есть снижение восприимчивости к повторяющемуся стимулу. Так люди, живущие рядом с трамвайными путями, привыкают к шуму и перестают обращать на него внимание.

Привыкание находят у всех организмов, у которых берутся его искать. Среди одноклеточных, по понятным причинам, лучше всего исследованы самые крупные. И нет из них никого крупнее слизевика Physarum polycephalum (фото в начале статьи). Эта гигантская многоядерная клетка (плазмодий) разрастается до размеров большого блюда и движется со скоростью несколько миллиметров в час. Поведение физарума несколько лет изучают французские биологи под руководством Одри Дюссутур. В лаборатории это существо живет на чашках Петри с агаром, с удовольствием ест овсяные хлопья, чувствует их на расстоянии и тянется к угощению. А горький хинин физаруму не нравится. (Хинин никому не нравится.) И если между физарумом и овсянкой положить полосу агара, пропитанную хинином, клетка через нее не полезет. День не поползет, другой, а потом привыкнет и будет это препятствие преодолевать (рис. 1). Есть-то надо! Но не думайте, что клетке теперь любая горечь нипочем. Привыкание специфично. Если на пути слизевика, приученного к хинину, положить агар, пропитанный кофеином, клетка эту преграду пересекать не будет, пока не научится. Потому что физарум, обучаясь, не теряет чувствительности, а просто привыкает к определенному раздражителю.

Какие перспективы открывает изучение простейших животных для науки и медицины

Простейшие обитают в водной, почвенной и организменной средах, то есть во всех возможных, за исключением воздушной. Они не любят жить на воздухе, так как важнейшим условием их существования является наличие влаги , при нехватке которой они переходят в стадию цисты.

Циста — форма, в которой простейшим легче пережить неблагоприятные условия.

Циста имеет плотную оболочку, а все процессы обмена веществ в ней заторможены.

Оболочка цисты — своеобразный скафандр, в котором клетка, как космонавт в открытом космосе, полностью защищена от воздействия внешних факторов. В скафандре космонавт может дышать, разговаривать, но расходовать ресурсы (например, кислород) он должен очень экономно, иначе они быстро закончатся. Так и в цисте — все процессы жизнедеятельности протекают замедленно, причем происходят только самые важные реакции, которые поддерживают жизнь в клетке. При благоприятных условиях простейшие выходят из цист.

Существуют простейшие, которые могут образовывать колонии — специфические формы совместного проживания одноклеточных организмов. Клетки в колонии независимы друг от друга и могут существовать отдельно. По мнению многих ученых, такие колониальные организмы дали начало многоклеточным животным.

Чтобы запомнить этот термин, можно ассоциировать его с группой студентов в университете. Колония состоит из множества особей, как и группа состоит из множества студентов, взаимодействующих друг с другом. Однако каждая клетка колонии, как и каждый человек из группы, может существовать и отдельно от этого сообщества.

Но большинство Простейших все-таки именно одноклеточные. Так давайте же узнаем, какой должна быть клетка, чтобы обеспечивать функционирование себя, как целого организма.

Каким образом простейшие животные взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой

Биомасса - это запас (количество) живого органического вещества (растений, животных, грибов, бактерий), «капитал» экосистемы (в отличие от биологической продукции - «прибыли»).

Биомасса разделяется на - фитомассу (массу живых растений), зоомассу (массу животных), микробную массу.

Различают биомассу надземной и подземной частей экосистемы. Как правило, подземная биомасса превышает надземную.

Соотношение биомассы организмов разных трофических уровней в экосистеме (а также численности организмов или величины энергии, которая накоплена в биомассе) показывается экологическими пирамидами.

20.Что такое сукцессия? Причины ее возникновения?

Ю. Одум (1986) под экологической сукцессией понимает вообще весь процесс развития экосистемы. Более конкретное определение дает этому явлению Н. Ф. Реймерс (1990): «Сукцессия — последовательная смена биоценозов, преемственно возникающая на одной и той же территории (биотопе) под влиянием природных факторов (в том числе и внутренних противоречий самих биоценозов) или воздействия человека». Изменения в сообществе в результате сукцессии носят закономерный характер и обусловлены взаимодействием организмов между собой и с окружающей абиотической средой. Экологическая сукцессия происходит в определенный отрезок времени, в который изменяется видовая структура сообщества и абиотическая среда его существования вплоть до кульминации его развития — возникновения стабилизированной системы. Такую стабилизированную экосистему называют климаксом. В этом состоянии система находится тогда, когда в ней на единицу энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество симбиотических связей между организмами (Ю. Одум, 1975). Однако к этому состоянию система проходит через ряд стадий развития, первые из которых часто называют стадией первых поселенцев. Поэтому в более узком смысле сукцессия — это последовательность сообществ, сменяющих друг друга в данном районе.

Каковы последствия изменения численности простейших животных для экосистемы

Главная особенность простейших — это то, что их практически всегда невозможно увидеть невооруженным взглядом. Эти живые организмы были впервые открыты более 300 лет назад голландским ученым Антони Ван Левенгуком.

Как произошло открытие?

Скрыть

На досуге он шлифовал осколки стекла и делал линзы, через которые рассматривал все окружающие пред­меты. В капельке воды из кувшина, который стоял во дворе, Левенгук рассмотрел движущиеся частички, которые он назвал «анималькули», что означает «зверьки».

При нагревании воды частички прекращали двигаться, а при последующем ее охлаждении уже не оживали. Это и были простейшие.

Простейшие — одноклеточные организмы, которые живут как целостные организмы и осуществляют все функции животного: движение, дыхание, питание, выделение, обмен веществ, размножение, раздражимость.

Эта группа животных широко распространена. Хотя единичная клетка мала, но их в природе очень много — насчитывается более 70 тыс. видов простейших .

В ходе эволюции они приобрели различные приспособления к условиям жизни в разных средах обитания . Простейшие обитают в морях, пресных водоемах, сырой почве, жидкой среде других организмов.

Факт

Простейшие могут быть одиночными или образовывать колонии — скопления клеток одноклеточных организмов. Колонии образуются в результате деления отдельных клеток, которые не удаляются друг от друга, а продолжают совместное существование.

Колония инфузорий зоотамний

Колония инфузорий сувоек

Простейшие отлично приспособлены для выживания в неблагоприятных условиях. Когда, например, им не хватает влаги или питания, они образуют цисты — «пузыри». При этом они наращивают плотную защитную оболочку, а обмен веществ замедляется.

Инцистирование — важная биологическая особенность простейших, которая заключается в образовании цист при попадании в неблагоприятные условия среды.