Объекты зоологии и науки их изучающие

РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЗООЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ.

ПОДЦАРСТВО ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ

Зоология - наука, которая изучает: многообразие животных (систематика), строение и жизнедеятельность (морфология и физиология), взаимосвязь животных с живой и неживой природой (экология) и т.д.

Общее число известных видов составляет свыше 2 млн. Современный животный мир - это результат длительной эволюции животных, существовавших в предыдущие эпохи жизни Земли.

 

Объекты зоологии и науки их изучающие

Зоологические науки изучают следующие объекты:

протозоология (Простейшие животные);

гельминтология (паразитические Черви);

малакология (Моллюски);

карцинология (Ракообразные);

арахнология (Паукообразные);

акарология (Клещи);

энтомология (Насекомые);

ихтиология (Рыбы);

герпетология (Земноводные и Пресмыкающиеся);

орнитология (Птицы);

маммология (Млекопитающие животные).

 

Краткая история зоологии

Научная зоология берет начало от ученого и мыслителя Древней Греции Аристотеля (384–322 гг. до н. э.), который опубликовал следующие труды: «История животных», «Возникновение животных», «О частях животных».

В Древнем Риме Гай Плиний Старший (23–79 гг. до н. э.) написал труд «Естественная история». В Средние века очень мало занимались зоологией.

Только в 15 веке, в эпоху Возрождения, развивается естествознание, и зоология в частности. Происходит накопление сведений о многообразии животных, их строении, образе жизни.

После изобретения микроскопа Антони Ван Левенгук положил начало изучению микромира.

В конце 17 и первой половине 18 века закладываются основы системы животного мира.

Значение животных в природе и жизни человека

Роль животных в природе и жизни человека:

– функции потребителей органического вещества, созданных растениями;

– могут быть средой обитания для внешних и внутренних паразитов;

– могут участвовать в распространении растений, грибов, бактерий;

– многие представители являются источниками пищи, сырья, медикаментов;

– некоторые представители являются возбудителями заболеваний;

– имеют научное значение как объекты исследований;

– некоторые животные имеют эстетическое значение.

Сравнение животных и растительных организмов

 

Основные различия между растениями и животными указаны в таблице 1

 

Таблица 1

Различия растений и животных на различных уровнях организации

Критерии для сравнения	Зеленые растения	Животные
Строение клетки
Клеточная стенка	Прочная с целлюлозой	Отсутствует
Наличие пластид и их разновидности	Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты	Отсутствует
Наличие вакуолей и их особенности	Крупные вакуоли с клеточным соком	Пищеварительные, сократительные, выделительные, фагоцитарные, аутофагоцитарные вакуоли
Способ питания	Автотрофное (фототрофное)	Гетеротрофное (сапротрофное и паразитическое питание), редко миксотрофное (смешанное питание)
Запасное вещество	Крахмал	Гликоген
Обмен веществ	Расщепление органических веществ, которые образуются в процессе фотосинтеза из неорганических веществ	Расщепление органических веществ
Рост	В течение жизни	В молодом возрасте
Движение	В основном отсутствует, кроме некоторых подвижных форм со жгутиками	Активное
Поиск пищи	Нет активности	Активный
Роль в цепи питания	Продуценты (создатели органических веществ)	Консументы (потребители органических веществ)
Раздражимость	Отсутствует	Таксисы у одноклеточных и рефлексы у многоклеточных

Сходства растительных и животных организмов

– клеточное строение;

– наличие ядра в клетке (эукариотные организмы);

– внутреннее строение клетки (митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы, лизосомы и др.);

– сходные процессы обмена веществ и энергии (дыхание, питание, выделение);

– рост и способы размножения;

– передача и реализация наследственной информации;

– единый универсальный генетический код

Сходство между растениями и животными доказывает родство и единство происхождения, различия — дивергентный (расходящийся) путь развития органического мира.

Основные экологические понятия

Среда обитания и условия существования организмов

Среда обитания -совокупность абиотических и биотических условий, непосредственно окружающих живые организмы и оказывающих прямое или косвенное влияние на их состояние, рост, развитие, размножение, выживаемость и т. п.

Животные освоили четыре основные среды обитания: водную, наземно-воздушную, почвенную и тело другого организма, используемое паразитами и полупаразитами.

От понятия «среда обитания» следует отличать понятие «условия существования». Это совокупность необходимых факторов среды, без которых живые организмы не могут существовать (свет, тепло, влага, воздух, почва). Существуют факторы среды, которые оказывают существенное влияние на организмы, но не являются для них жизненно необходимыми (например, ветер, естественное и искусственное ионизирующее излучение, атмосферное электричество и др.).

Экологические факторы

 

Этоэлементы окружающей среды, которые оказывают прямое или косвенное воздействие на живые организмы и их сообщества.

По происхождению и характеру действия экологические факторы подразделяются на:

- абиотические (элементы неорганической, или неживой, природы);

- биотические (формы воздействия живых существ друг на друга);

- антропогенные (все формы деятельности человека, оказывающие влияние на живую при роду).

Температура, влажность, ветер, хищники, паразиты и т. д. отличаются значительной изменчивостью, которая зависит от особенностей среды обитания. Например, температура сильно варьирует на поверхности суши, но постоянна на дне океана или в глубине пещер.

Экологические факторы действуют на организмы по-разному. Они могут выступать как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования тех или иных организмов в данных условиях; как модификаторы, определяющие морфологические и анатомические изменения организмов.

Влияние абиотических факторов на организм животных

Абиотические факторы:

– физические, или климатические (свет, температура воздуха и воды, влажность воздуха и почвы, ветер),

– эдафические, или почвенно-грунтовые (механический состав почв, их химические и физические свойства),

– топографические, или орографические (особенности рельефа местности),

– химические (соленость воды, газовый состав воды и воздуха, рН почвы и воды и др.).

Влияние воды на организм животных

Вода является основной средой в клетке, где осуществляются процессы метаболизма, служит важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических реакций. Поэтому вся эволюция наземных организмов шла в направлении приспособления к активному добыванию и экономному использованию влаги. Для многих видов животных вода является непосредственной средой их обитания.

Поддержание осмотического давления в теле животных с помощью механизмов водно-солевого обмена

– удаление поступающей в организм воды с помощью пульсирующих вакуолей или органов выделения.

Пресноводные рыбы избыток воды удаляют с помощью выделительной системы, а соли поглощают через жаберные лепестки. Морские рыбы приспособлены к поглощению морской воды, а излишки солей, поступающих с водой выводят из организма через жаберные лепестки.

Фильтрация

Процеживание взвешенных в воде частиц органического происхождения и многочисленных мелких организмов (Пластинчатожаберные моллюски, Иглокожие, Асцидии, Планктонные рачки и др.). Животные - фильтраторы выполняют важную роль в биологической очистке водоемов.

Способы ориентации животных в водной среде

Ориентация на звук развита у гидробионтов в целом лучше, чем зрительная. Ряд видов улавливает даже колебания очень низкой частоты (инфразвуки). Многие обитатели водоемов – Млекопитающие, Рыбы, Моллюски, Ракообразные сами издают звуки при помощи различных частей тела. Звуковая сигнализация служит чаще всего для внутривидовых взаимоотношений, например для ориентации в стае, привлечения особей другого пола и т. п., и особенно развита у обитателей мутных вод и больших глубин, живущих в темноте.

Ряд гидробионтов отыскивает пищу и ориентируется при помощи эхолокации – восприятия отраженных звуковых волн (Китообразные).

Многие воспринимают отраженные электрические импульсы, производя при плавании разряды разной частоты для обнаружения беспозвоночных (рыба Водяной слон), для защиты и нападения (Электрический скат, Электрический угорь и др.).

Для ориентации в глубине служит восприятие некоторыми животными гидростатического давления.

Наиболее древний способ ориентации, свойственный всем водным животным – восприятие химизма среды. Хеморецепторы многих гидробионтов обладают высокой чувствительностью. Многие рыбы, совершая миграции на нерест, ориентируются в основном по запахам. Тонкость обоняния чрезвычайно велика у рыб, совершающих особенно далекие миграции.

Адаптации животных к водному режиму

Способы регуляции водного баланса у животных можно разделить на поведенческие, морфологические и физиологические.

К числу поведенческих приспособлений относятся поиски водоемов, выбор мест обитания, рытье нор и т. д. В норах влажность воздуха приближается к 100%, что снижает испарение через покровы, экономит влагу в организме.

К морфологическим способам поддержания нормального водного баланса относятся образования, способствующие задержанию воды в теле; это раковины наземных моллюсков, отсутствие кожных желез и ороговение покровов пресмыкающихся, хитинизированная кутикула насекомых и др.

Физиологические приспособления регуляции водного обмена делятся на три группы:

– способность к образованию метаболической воды и использование влаги, поступающей с пищей (многие Насекомые, мелкие пустынные Грызуны);

– способность к экономии влаги в пищеварительном тракте за счет всасывания воды стенками кишечника, а также образования высококонцентрированной мочи (Овцы, Тушканчики);

– развитие выносливости к обезвоживанию организма благодаря особенностям систем организма, эффективной терморегуляции потоотделением и отдачей воды со слизистых оболочек ротовой полости (Верблюды, Овцы, Собаки).

Приспособления животных к жизни в пересыхающих водоемах

Общими особенностями обитателей пересыхающих водоемов являются способности давать за короткие сроки многочисленное потомство и переносить длительные периоды без воды.

– гипобиоз - состояние пониженной жизнедеятельности (Планарии, Малощетинковые черви, Моллюски, некоторые Рыбы – Вьюн, Африканский протоптерус)

– образование цист ( Солнечники, Инфузории, Корненожки, Турбеллярии)

– переживание неблагоприятного периода в стадии яиц

– полное обезвоживание (Коловратки, Тихоходки, Нематоды и др.).

Экологические группы животных по отношению к влаге:

а) животные морской толщи (Простейшие, Морские кишечнополостные, Полихеты, рыбы, Киты, Дельфины);

б) животные прибрежных морских зон (Тюлени, Моржи, Морские слоны);

в) животные прибрежных пресных водоёмов (Амфибии, Полихеты и др.);

 

Экологические группы гидробионтов

а) Нектонные организмы – это совокупность активно передвигающихся животных, не имеющих непосредственной связи с дном. Они имеют обтекаемую форму тела и хорошо развитые органы движения (Рыбы, Кальмары, Киты, Ластоногие). К нектону в пресных водах кроме рыб относятся земноводные и активно перемещающиеся насекомые.

б) Планктонные организмы – это совокупность организмов, которые не обладают способностью к быстрым активным передвижениям. Это зоопланктон который не может противостоять течениям.

в ) Плейстонные организмы – организмы, которые пассивно плавают на поверхности воды или ведут полупогруженный образ жизни. Они используют пленку поверхностного натяжения как опору или образуют воздушные полости (Сифонофоры, некоторые Моллюски и др.).

г) Бентосные организмы – это совокупность организмов, обитающих на дне водоемов. Подразделяется на зообентос и фитобентос. Представлен прикрепленными, или медленно передвигающимися, или роющими в грунте животными (Фораминифоры, Губки, Кишечнополостные, Черви, Моллюски, Асцидии, Рыбы и др).

д) Нейстонные организмы – сообщество организмов, обитающих у поверхностной пленки воды (Простейшие, Моллюски, Водомерки, Вертячки).

е) Перифитонные организмы - совокупность организмов, которые поселяются на подводных предметах и образуют обрастания на твердых поверхностях (Усоногие раки, Моллюски, Губки и др.).

Плавающие, или водные

Группы животных:

– водные животные (Рыбы, Кишечнополостные и др.);

– полуводные плавающие, неныряющие (Утки, Гуси);

– полуводные плавающие, ныряющие (Гагары, Пингвины);

– полуводные, собирающие в воде корм (Цапли, Кулики).

Роющие

Группы животных:

– абсолютные землерои (Дождевые черви, Кроты);

– относительные землерои (личинки Майских жуков, Цикад).

Наземные

Группы животных:

– не делающие норы (бегающие – Копытные, Хищные, Страусы; прыгающие – Кенгуру; ползающие – Змеи);

– делающие норы (бегающие – Суслики, Полевки; прыгающие – Тушканчики; ползающие – некоторые Змеи и Безногие ящерицы) и др.

Древесные

Группы животных:

– не сходящие с деревьев (обитатели крон – Обезьяны, Ленивцы; обитатели дупел – различные Членистоногие, некоторые Рептилии; ствололазы – различные Членистоногие)

– сходящие с деревьев (некоторые Обезьяны, Белки, Куньи).

Воздушные

Группы животных:

– добывающие пищу в воздухе (Стрижи, Ласточки, Летучие мыши)

– высматривающие пищу с воздуха (большинство Птиц и Насекомых).

Но эта классификация не получила признания, т.к. животные настолько многообразны по экологическим местам обитаниям и жизнедеятельности, что трудно найти им экологическое место.

К сходным жизненным формам зачастую относятся виды, далеко отстоящие друг от друга по систематическому положению. Тушканчик и кенгуру также представляют сходную жизненную форму, но кенгуру – сумчатое, а тушканчик – плацентарное млекопитающее.

Сходные жизненные формы могут объединять даже представителей разных классов (дельфин – млекопитающее и акула – хрящевая рыба) и даже типов (крот – хордовое, медведка – членистоногое).

Формы биотических отношений

1. Нейтрализм – форма нейтральных взаимоотношений, при котором виды не оказывают никакого воздействия друг на друга.

В природе истинный нейтрализм крайне редок или даже невозможен, поскольку между всеми видами возможны косвенные взаимоотношения. В связи с этим понятие нейтрализма часто распространяют на случаи, когда взаимодействие между видами слабое или несущественно.

Например: животные разных ярусов (лось и дятел).

2. Симбиоз – это форма взаимополезных отношений при совместном существовании разных видов организмов.

Протокооперация - форма факультативного (необязательного) взаимовыгодного сожительства организмов двух и более видов.

Это, например, взаимоотношения краба и актинии: актиния защищает краба и использует его в качестве средства передвижения

Мутуализм - форма облигатного (обязательного) взаимовыгодного сожительства организмов двух и более видов.

Мутуализм может возникать на основе различных типов взаимоотношений: трофических (питание одного из партнеров продуктами фотосинтеза, неиспользованными остатками пищи другого), пространственных (поселение на поверхности или внутри тела другого, совместное использование нор, гнезд, муравейников, раковин и т. п.).

Симбионты обычно характеризуются противоположными признаками: автотрофы -гетеротрофы, подвижные – неподвижные, ведущие прикрепленный образ жизни и т. п.

Комменсализм - форма симбиотических полезнонейтральных взаимоотношений между организмами,при которой одна популяция извлекает пользу от взаимоотношения, а другая не получает ни пользы, ни вреда.

Выделяют следующие типы комменсализма:

- зоохория – перенос семян и пыльцы животными на или в различных органах. Наиболее древняя форма эндозоохория — распространение семян, остающиеся неповрежденными, проходя пищеварительный тракт животного.

- синоийкия (квартирантство), при котором один организм использует другого (его самого либо его жилище: нору, гнездо, раковину и т. п.) в качестве жилища, не принося своему «хозяину» ни пользы, ни вреда.

Например, пресноводные рыбы горчаки откладывают икринки в мантийную полость двустворчатых моллюсков. Развивающиеся икринки надежно защищены раковиной моллюска и не питаются за счет хозяина.

В муравейниках, термитниках, норах грызунов, гнездах птиц, в дуплах, на стволах деревьев поселяются многие виды членистоногих, грибов, лишайников, используя их как местообитания с более стабильным и благоприятным микроклиматом.

- энтойкия – обитание одного организма в теле другого (хозяина).

Например, мелкие рыбки из рода Carapus находят убежище в клоаке голотурий, но питаются во внешней среде рачками, некоторые нематоды поселяются в задней кишке растительноядных черепах и используют для питания непереваренные остатки пищи хозяина. Это один из путей перехода к паразитизму.

- нахлебничество или сотрапезничество - потребление остатков пищи хозяев. Таковы, например, взаимоотношения львов и гиен, подбирающих остатки не доеденной львами добычи, крупных акул и рыб-прилипал и др.

Антибиоз

Инцистирование

При наступлении неблагоприятных условий большинство простейших образуют цисты

Реакция на раздражение

Раздражимость проявляется в виде таксисов — движений всего организма, направленных либо в сторону раздражителя, либо от него.

Систематика

Типы Саркомастигофоры, Инфузории, Споровики и др. Около 40 тысяч видов

Экология

Среда обитания: морские и пресные водоемы, почва, организмы растений, животных и человека

Значение в природе

Положительное: компонент биоценоза в цепи питания, морские корненожки имеют известковую раковину и в процессе эволюции образовали осадочные горные породы – мел, известняк; по некоторым видам корненожек судят о существовании нефти, живут со многими животными в симбиозе

Отрицательное: паразитические амебы вызывают заболевания животных

Значение в жизни человека

Положительное: биологическая очистка воды, являются объектами лабораторных исследований, биологические индикаторы степени загрязненности воды

Отрицательное: паразитические амебы вызывают заболевания человека

1.8. Тип Саркомастигофоры (саркожгутиконосцы) (Sarcomastigophora)

 

Свободноживущие или паразитические представители, органоидами движения которых служат псевдоподии или жгутики. Тип состоит из 2классов: Саркодовые и Жгутиковые.

Класс Саркодовые

Амебы, ряд групп, строящих известковые и панцири из кремнезема. В течение жизненного цикла органоиды движения - псевдоподии. Наряду с морскими видами имеются пресноводные, почвенных и небольшое число паразитов. В пределах класса различается 3 подкласса:

Подкласс Корненожки

Корненожки характеризуются разнообразной формой, подвижными псевдоподиями и отсутствием дифференцировки тела на постоянные зоны. В подклассе различают 3 отряда:

Отряд Амёбы

Просто устроенные корненожки, лишенные скелета. Большинство амеб - обитатели пресных вод. Некоторые виды живут в море, а также в почве. Небольшое число - паразиты. Размеры амеб различны: от 10-15 мкм до 2-3 мм. Большинство амеб имеют в клетке одно ядро, но есть и многоядерные виды.

Выделение

Через всю поверхность тела непереваренных остатков и воды с помощью сократительной вакуоли (для регуляции осмотического давления внутри тела простейшего). У морских и паразитических форм, сократительные вакуоли обычно отсутствуют

Размножение

Бесполое, осуществляемое путем деления надвое. Этот процесс начинается с митоза. Ранее считали, что ядра амеб делятся путем амитоза, но эти суждения оказались ошибочными.

Полового процесса нет

Инцистирование

Происходит при наступлении неблагоприятных условий. В таком состоянии амебы могут сохраняться долгое время (месяцами), а затем вновь переходить к активной жизни.

Реакция на раздражение

Положительный и отрицательный хемотаксис (движение в сторону или от химического воздействия пищи)

Экология

Свободноживущее животное. Среда обитания – пресная вода

Значение в природе

Положительное: компонент биоценоза в цепи питания

 

 

Рис. 1.4. Амеба протей

 

В кишечнике человека и ряда позвоночных обитает большое количество видов паразитических амеб, которые питаются содержимым кишечника и не причиняют особого вреда хозяину (явление носительства). Примером может служить кишечная амеба человекаи дизентерийная амеба. Заражение происходит при попадании в организм цист из загрязненной воды, пищи или с рук (фекально-оральный способ передачи). Но в ряде случаев амебы начинают вести себя как паразиты, вызывая кишечный колит-амебиаз (кишечная амеба) (рис. 1.5) или амебную дизентерию (дизентерийная амеба). Паразиты имеют сложные циклы развития в организме человека.

 

Рис. 1.5. Кишечная амеба с захваченными эритроцитами

 

Отряд Раковинные амебы

Представители этого отряда отличаются от амеб защитной раковиной, из которого выдаются псевдоподии, имеющие у разных видов неодинаковую форму и длину.

Раковина у одних форм - тонкий слой плотного органического вещества, у других она образуется частицами (песчинки и т.п.), склеенными выделениями цитоплазмы (рис. 1.6).

 

 

Рис. 1.6. Раковинные амёбы

Отряд Фораминиферы

Фораминиферы, обитатели моря, устроены сложнее корненожек. Более 1000 видов. Форма раковины фораминифер чрезвычайно разнообразна, состоит из плотного органического вещества – псевдохитина, которое выделяется эктоплазмой. У других видов к этой тонкой пленке приклеиваются песчинки (рис. 1.7).

Большинство фораминифер живет на дне водоемов, иногда на глубинах в тысячи метров, питаясь разными мелкими организмами. Лишь немногие виды, например Globigerina (рис. 1.8), входят в состав планктона.

Раковинки этих видов снабжены обычно длинными радиальными шипами, сильно увеличивающими поверхность и позволяющими "парить" в толще воды.

 

Рис. 1.7. Фораминиферы

 

 

Рис. 1.8. Globigerina

 

Отряд Лучевики (Радиолярии)

Лучевики (радиолярии) (7000-8000 видов) - исключительно морские животные, ведущие планктонный образ жизни.

Они встречаются на всех глубинах (до 8000 м). Наиболее многочисленны они в теплых морях.

Отличительной особенностью их является наличие кремнеземового панциря -минерального сложно устроенного внутреннего скелета. От тела во все стороны отходят многочисленные нитевидные псевдоподии.

В скелете радиолярий сочетаются прочность и легкость и выполняет он двоякую функцию - защищает тело простейшего и способствует парению в воде в результате увеличения поверхности путем образования различных выростов (рис. 1.9).

В цитоплазме лучевиков часто имеются одноклеточные симбиотические водоросли. Эти симбионты снабжают лучевика кислородом, сами же частично перевариваются и служат источником питания.

 

Рис. 1.9. Радиолярии

 

Подкласс Солнечники

К солнечникам относятся несколько десятков видов пресноводных и морских простейших. Тело, чаще всего шаровидное. Имеются многочисленные радиально расположенные лучи. Большинство видов лишены минерального скелета. Один из известных представителей Actinosphaerium eichhorni (рис. 1.10).

 

 

Рис. 1.10. Actinosphaerium eichhorni

 

Класс Жгутиковые

 

Класс жгутиконосцев характеризуется наличием от одного до множества жгутиков, которые являются органоидами движения. У некоторых жгутик проходит вдоль тела и соединяется с последним при помощи цитоплазматической перепонки (ундулирующая мембрана), которая волнообразными колебаниями вызывает движение простейшего. В основе движения жгутика винтообразное движение. Жгутики служат не только для движения, но и способствуют захвату пищи.

У гамет саркодовых также имеются жгутики, но у них стадии со жгутиками временные. У жгутиконосцев жгутики присутствуют постоянно в течение большей части жизненного цикла. Наряду с этим у некоторых видов жгутиконосцев встречаются и псевдоподии. Все это указывает на отсутствие резкой границы между саркодовыми и жгутиконосцами, что дает основание объединять эти два класса в тип Саркожгутиковые.

Класс имеет два подкласса: растительные жгутиконосцы, способные к фотосинтезу и подкласс жгутиконосцы с гетеротрофным типом питания (животные жгутиконосцы).

Растительные жгутиконосцы способны к фотосинтезу. Зеленый пигмент хлорофилл находится в хроматофорах (разного вида и количества), имеющих подобное строение, как и хлоропласты высших зеленых растений. Доказано, что у некоторых видов эвглен существуют оба типа обмена веществ - аутотрофный и гетеротрофный. Они осуществляют и фотосинтез, и сапрофитное питание. Такой смешанный тип обмена называется миксотрофным. Это свидетельствует о том, что данные организмы находятся на границе между растительным и животным миром.

Представители класса жгутиконосцев широко распространены в природе. К нему относятся многочисленные свободноживущие морские и пресноводные, а также паразитические организмы. Размеры и форма тела жгутиконосцев довольно разнообразны. Иногда, как у представителей отряда Dinoflagellata, тело может приобретать различные выросты и принимать причудливую форму (рис. 1.11).

 

 

Рис. 1.11. Отряд Dinoflagellata

 

Выделительная функция выполняются у жгутиконосцев, как и у саркодовых, сократительными вакуолями, которые имеются у свободноживущих пресноводных форм и отсутствуют у большинства морских и у всех паразитических видов.

Для большинства известен только бесполый способ размножения делением надвое. Деление всегда происходит в продольном направлении.

Среди жгутиконосцев распространена способность формировать колонии, которые образуются в результате незавершенного деления (например, колонии Dinobryon, Volvox, Gonium) (рис. 1.12-1.14).

 

 

Рис. 1.12. Колонии динобриона Dinobryon

 

 

Рис. 1.13. Колонии вольвокса Volvox

 

Рис. 1.14. Колонии гониума Gonium

 

Половой процесс имеется не у всех жгутиконосцев. Он в основном распространен у растительных форм. Первые два деления зиготы представляют собой мейоз. Таким образом, диплоидна у них лишь зигота, все же остальные стадии жизненного цикла гаплоидны. У жгутиконосцев, следовательно, наблюдается зиготическая редукция в отличие от многоклеточных животных, где мейоз предшествует образованию гамет (гаметическая редукция) и все клетки тела, кроме зрелых половых, диплоидны.

В пределах класса жгутиконосцев наблюдаются различные формы полового процесса. У вольвокса Volvox, происходит формирование настоящих активно подвижных сперматозоидов и яйцеклеток

Автотрофные (растительные) жгутиконосцы играют важную роль в биологическом круговороте веществ биосферы как первичные продуценты органического вещества (планктонные организмы). Кроме того, многие жгутиковые (как окрашенные, так и бесцветные) служат биологическими индикаторами степени загрязненности вод. По видовому составу жгутиковых можно составить представление о степени загрязненности водоема органическими веществами.

Некоторые виды бесцветных жгутиконосцев, поглощая и усваивая органические вещества (наряду с другими простейшими), играют важную роль в процессе биологической очистки сточных вод.

 

Дыхание

Газообмен осуществляется через наружную клеточную мембрану. Дыхательным и энергетическим центром служат митохондрии.

Питание

На свету питание автотрофное (фотосинтез), как у растений.

При длительном отсутствии света питание становится гетеротрофным, сапротрофным. (смешанное питание - миксотрофное). Пищеварительная вакуоль не образуется.

Выделение

Вода и конечные продукты жизнедеятельности собираются в сократительную вакуоль и выносятся наружу.

Размножение

Осуществляется вследствие деления клеток путем митоза вдоль оси клетки.

Половой процесс

Отсутствует

Инцистирование

Происходит при наступлении неблагоприятных условий

Реакция на раздражение

Положительный таксис на пищу, свет, отрицательный – на раздражающие факторы

Экология животных

Среда обитания: пресная вода. Место обитания: освещенные места

Значение в природе

Положительное: компонент биоценоза в цепи питания

Отрицательное: вызывает цветение воды в водоемах

Значение в жизни человека

Положительное: имеет познавательное значение для изучения общих предков растений и животных.

 

 

Рис. 1.15. Строение эвглены зеленой

 

 

Рис. 1.16. Эвглена зеленая (под микроскопом)

Паразитические жгутиконосцы

Включает следующих патогенных представителей: трипаносому – возбудителя африканского трипаносомоза (сонной болезни); лейшмании – возбудителей кожной и висцеральной форм лейшманиозов; трихомонады, передающиеся половым путем и паразитирующие в кишечнике человека; лямблии – возбудителей лямблиоза.

Широко распространен род трихомонад (Trichomonas), характеризующийся наличием 4 свободных жгутиков и короткой ундулирующей мембраной (рис. 1.17, 1.18).

Из рода Трихомонад большое значение имеет вид Trichomonas vaginalis, паразитирующий в органах мочеполовой системы человека. У женщин эта форма обитает во влагалище и шейке матки, у мужчин – в мочеиспускательном канале, мочевом пузыре и предстательной железе. Заражение им происходит половым путем или через предметы личной гигиены. Длина паразита – 15–30 мкм. Форма тела грушевидная. Имеет 4 жгутика, которые расположены на переднем конце тела. Цист не образует. В окружающей среде быстро погибает.

Заражение происходит чаще всего половым путем при незащищенном половом контакте, а также при пользовании общей постелью и предметами личной гигиены. Фактором передачи могут послужить и нестерильный инструментарий.

Видимого вреда хозяину этот паразит обычно не приносит, однако вызывает хроническое воспаление в мочеполовых путях. Профилактика – соблюдение правил личной гигиены, применение индивидуальных средств защиты при половых контактах.

В кишечнике человека паразитирует Trichomonas hominis – небольшой жгутиконосец (длина – 5—15 мкм), обитающий в толстой кишке. Имеет 3–4 жгутика, одно ядро, ундулирующую мембрану и аксостиль. Питается бактериями кишечной флоры. Образование цист не установлено. Заражение происходит через зараженную трихомонадами пищу и воду. При попадании в кишечник паразит быстро размножается и может вызывать поносы. Встречается и в кишечнике здоровых людей, т. е. возможно носительство.

 

 

Рис. 1.17. Жгутиконосцы рода Trichomonas: А - Trichomonas vaginalis; Б - Trichomonas hominis из кишечника человека. 1 - жгутики; 2 - ундулирующая мембрана; 3 - базальные зерна жгутиков; 5 - аксостиль

 

Рис. 1.18. Различные виды рода Trichomonas

 

Значительное число видов жгутиконосцев являются паразитами крови. У человека паразитирует Trypanosoma gambiense, возбудитель тяжелого заболевания - сонной болезни, который переносят мухи – цеце. Это заболевание широко распространено в Африке. На ранних стадиях заболевания трипаносома живет в плазме крови, на поздних стадиях - в спинномозговой жидкости. Строение трипаносом своеобразно (рис. 1.19). Тело их продолговатое, суженное на обоих концах. От переднего конца вперед выдается короткий жгутик. Он продолжается вдоль почти всего тела и соединяется с его краем тонкой перепонкой, образуя, как и у трихомонад, ундулирующую мембрану. Trypanosoma gambiense паразитирует, кроме человека, в крови антилоп (рис. 1.20), которые не страдают от трипаносом, но являются источником заражения человека, так как мухи цеце нападают на человека и на антилоп.

 

 

Рис. 1.19. Строение трипаносомы: 1 - ядро, 2 - жгутик, 3 - ундулирующая мембрана, 4 - кинетопласт

 

 

Рис. 1.20. Цикл развития Trypanosoma gambiense

 

Leishmania tropica вызывает кожное заболевание, известное под именем лейшманиоза или пендинской язвы. Эта болезнь широко распространена в Южной Азии, Северной Африке, в некоторых районах Южной Европы (Италия). В дореволюционное время пендинская язва часто наблюдалась в Средней Азии (Туркестан, Узбекистан).

Заболевания у человека вызывают несколько видов этого паразита. Существуют в двух формах: жгутиковой и безжгутиковой.

Безжгутиковая форма очень мелкая (3–5 мкм), округлая. Жгутика не имеет. Обитает в клетках ретикулоэндотелиальной системы человека и некоторых животных (грызунов, собак).