Общий вид и строение трипаносомы

Группа двужгутиковых кинетопластид (Bodonida) включает около 50 видов свободно живущих жгутиконосцев. Они обитают в лужах и прудах и ведут хищный образ жизни: приближаясь к своим одноклеточным жертвам, парализуют их находящимися вблизи оснований жгутиков стрекательными органеллами, а после этого заглатывают при помощи специализированного ротового аппарата.

Класс жгутиконосцев-дипломонад (Diplomonadea) включает около 40 видов протист, в клетках которых отсутствуют такие важные органеллы, как митохондрии и аппарат Гольджи. Считается, что эти существа – наиболее примитивные из всех ныне живущих эукариотических организмов.
Дипломонады – паразиты пищеварительного тракта различных, как беспозвоночных, так и позвоночных, животных. Обычно они имеют 8 жгутиков, один из которых обращен назад и втянут в особую ложбинку – «клеточный рот», через который дипломонады, как и многие другие паразитические жгутиконосцы, всасывают из окружающей среды питательные вещества. К дипломонадам относятся лямблии (Lamblia) – повсеместно распространенные паразиты желудочно-кишечного тракта млекопитающих, в том числе и человека. Эти жгутиконосцы обладают брюшным присасывательным диском, с помощью которого присасываются к поверхности кишечника. Размножаясь, лямблии попросту блокируют всасывание питательных веществ через стенки кишечника, вызывая кровавые поносы – лямблиозную диарею. Попадая в задний отдел кишечника, эти паразитические протисты втягивают жгутики и покрываются толстой оболочкой, превращаясь в расселительную стадию – цисту, которая выносится в окружающую среду и может заразить нового хозяина. Заражение происходит при употреблении сырой воды и загрязненных продуктов питания.

Класс опалин (Opalinea) включает около 50 видов крупных – до нескольких миллиметров в длину – протистов, живущих в качестве комменсалов в кишечнике земноводных.
Клетки опалин содержат много одинаковых ядер, а снаружи покрыты многочисленными, расположенными рядами жгутиками. Клеточного рта у них нет, и питательные вещества они поглощают всей поверхностью тела. У опалин известны как бесполое размножение (деление надвое, при котором многочисленные ядра распределяются между делящимися клетками, а потом восстанавливаются в числе за счет митотических делений), так и половой процесс.

Последний происходит в кишечнике головастиков, заглатывающих цисты опалин, выходящие в воду при размножении лягушек. В клетках, появившихся из цист, происходит мейоз, и образуются одноядерные макро- и микрогаметы. Они сливаются, и возникает диплоидная зигота, из которой развивается взрослая опалина.

Биология опалин хорошо иллюстрирует возможность удивительно тонкого приспособления жизненного цикла паразитов (в данном случае, правда, безвредных) к ситуации, когда представители вида-хозяина размножаются или встречаются между собой нерегулярно. Опалины образуют цисты и выходят наружу раз в году, весной, когда лягушки приступают к икрометанию. Там они (цисты) живут некоторое время в ожидании, не заглотит ли их вышедший из лягушачьей икринки головастик. Разумеется, шанс невелик, но другого пути попасть в организм нового хозяина у опалин нет. Если головастик заглотит цисту, то в вышедшей из нее клетке происходит несколько делений, одно из которых – редукционное. В результате образуются гаплоидные клетки-гаметы, которые тут же, в кишечнике, сливаются и дают начало новым опалинам, которые будут очень долго жить в кишечнике лягушки, не образуя цист, – до тех пор, пока земноводное не повзрослеет и не приступит к размножению. Можно предположить, что стимулом к образованию расселительных цист у этих жгутиконосцев служит изменение гормонального фона в крови хозяина.

Класс парабазалиевых жгутиконосцев (Parabasalea) включает около 100 видов паразитических простейших, клетки которых лишены митохондрий, но, как правило, содержат несколько ядер и отличаются крупными размерами – до 1 мм в длину. Представители более примитивного отряда – трихомонад (Trichomonadida) имеют 4 жгутика, а у более высокоорганизованных гипермастигид (Hypermastigida) их количество может достигать нескольких тысяч.

Некоторые трихомонады паразитируют в кишечнике и мочеполовом тракте млекопитающих и птиц, вызывая заболевания соответствующих систем органов (заражение осуществляется преимущественно через внешнюю среду). Большинство же представителей класса парабазалиевых – симбионты кишечника древесиноядных термитов и тараканов, питающиеся поступающей в кишечник хозяев пищей и обитающими здесь бактериями.

Симбиоз термитов и обитающих в их кишечнике жгутиконосцев, а также азотфиксирующих бактерий и бактерий, перерабатывающих целлюлозу – еще один пример совершенного приспособления живых организмов к окружающей среде. Ведь ряд видов термитов питается почти исключительно мертвой древесиной, представляющей из себя фактически чистую целлюлозу – продукт, содержащий значительное количество энергии, но практически непереваримый в организме животных. Необходимые ферменты имеются в достаточном количестве лишь у представителей мира одноклеточных. Именно их, своих постояльцев (или «домашних животных»?) термит и «кормит» древесиной. Микроорганизмы, способные переваривать целлюлозу, в свою очередь, делятся полученной энергией с бактериями, способными химически связывать свободный азот – ведь в мертвой древесине практически не остается белка. В итоге сожители кишечника термита накапливают в своих клетках питательные вещества, вполне доступные для переваривания самому термиту и содержащие не только энергию, но и белок, включающий все необходимые насекомому виды аминокислот.

Класс воротничковых жгутиконосцев (Choanoflagellatеa) включает 100 видов мелких (0,005 – 0,02 мм) организмов, клетки которых имеют один жгутик. Основание этого жгутика окружено венчиком микроворсинок, называемым воротничком и служащим для отфильтровывания взвешенных в воде пищевых частиц (бактерий), подгоняемых током воды к основанию жгутика. С внешней стороны вблизи основания воротничка образуются мелкие ложноножки (псевдоподии), захватывающие из воды взвесь питательных веществ. Воротничковые – свободноживущие протисты, среди которых имеются как планктонные (т.е. свободно плавающие), так и сидячие; как одиночные, так или колониальные формы. Ядра воротничковых жгутиконосцев содержат двойной набор хромосом, но половой процесс у них неизвестен.

Рассмотреть в микроскоп в домашних условиях паразитических жгутиконосцев по понятным причинам не так-то просто. Зато достаточно легко познакомится с зелеными и эвгленовыми водорослями, которых легко опознать по содержащемся в теле хлоропластам. Рассматривая материал, собранный летом в пруду, в первую очередь находишь как раз окрашенные хлорофиллом автотрофные организмы.

Отличить зеленые водоросли от эвгленовых можно по наличию двух одинаковых передних жгутиков, тогда как у эвглен второй жгутик недоразвит. Клетка эвглены имеет веретенообразную форму и продвигается достаточно быстро за счет движения жгутика. Находящиеся под плазмалеммой тела эвглены микротрубочки способствуют совершению ею «червеобразных», извивающихся движений.

 

11. Царство Грибы.

Грибы — особое царство организмов, имеющих черты сходства и различия как с растениями, так и с животными. Грибы, как и растения, неподвижны, растут в течение всей жизни, всасывают питательные вещества всей поверхностью тела, а не заглатывают их, как животные. Наличие у клетки гриба твердой оболочки, как у растений и бактерий. Отсутствие в клетках грибов хлоропластов, в связи с чем в них не происходит фотосинтез. Грибы, как и животные, гетеротрофы (питаются готовыми органическими веществами). Содержание в оболочке клеток грибов хитина, как и в наружном скелете многих животных. Почти все грибы многоклеточные, тело их состоит из тонких нитей — гифов, которые часто ветвятся и образуют мицелий, или грибницу, а у некоторых грибов, например у шляпочных, и плодовые тела, в которых гифы плотно прилегают друг к другу. Сложное строение грибной клетки — наличие оболочки мембраны, цитоплазмы с органоидами и ядра с хромосомами.
2. Жизнедеятельность грибов. Грибы-гетеротрофы всасывают органические вещества поверхностью гифов. Грибы-сапротрофы питаются органическими соединениями мертвых организмов. Грибы-паразиты используют для питания живые ткани организма хозяина. Симбиоз шляпочных грибов с деревьями — срастание гифов грибов с древесными корнями и образование микоризы. Поглощение грибами воды и раствора минеральных солей из почвы — снабжение ими растений. Использование грибами органических веществ, созданных растениями. Размножение грибов в основном бесполым путем — многочисленными спорами, очень легкими, далеко разносящимися ветром. Прорастание спор в благоприятных условиях и образование грибницы. Вегетативное размножение грибов частями грибницы, а одноклеточных грибов, например дрожжей, — почкованием. Грибам свойственно и половое размножение.
3. Многообразие грибов. Самые высокоорганизованные грибы — шляпочные: белые, подберезовики, опята, маслята, шампиньоны и др. Развитие грибницы в почве, на пнях, в тканях деревьев. Образование плодовых тел на грибнице шляпочных грибов. Быстрый рост при невысокой температуре, большой влажности, притоке воздуха. Съедобные и ядовитые шляпочные грибы (бледная поганка, мухомор, желчный гриб, ложные опята). Необходимость сохранения грибницы при сборе съедобных грибов (белого, подосиновика, сыроежки и др.). Плесневые грибы — небольшие по размерам, нетребовательные к пище и среде обитания, с высокой скоростью размножения, часто поселяющиеся на продуктах питания при хранении их в теплом, сыром месте: мукор, пеницилл. Разрушение ими органических веществ и порча продуктов. Плесневые грибы, поселяющиеся на деревянных постройках, кожаных изделиях, промышленных материалах. Плесневые грибы — возбудители заболеваний растений, животных и человека. Использование плесневых грибов: пеницилла (для производства пенициллина), а также грибов, использующихся для производства витаминов, антибиотиков, лимонной кислоты, сыра. Использование дрожжей в хлебопечении, виноделии, для производства спирта.
4. Роль грибов в природных сообществах. Симбиоз шляпочных грибов с деревьями, роль грибов в водном обмене и минеральном питании растений. Плесневые грибы, выполняющие роль санитаров, разрушают органические вещества мертвых остатков организмов до неорганических веществ. В природных сообществах важна роль грибов — разрушителей органических соединений, что способствует круговороту веществ, значит, и существованию биосферы.

 

Отдел Лишайники

Отдел Лишайники (Lichenophyta) — это своеобразные комплексные организмы, состоящие из гриба (микобионт) и водоросли (фикобионт). Гриб и водоросль находятся в сложных взаимоотношениях. Считается, что в основе биологии лишайников лежит явление симбиоза взаимовыгодного сожительства двух различных организмов. Однако гриб не только поглощает отмершие клетки водорослей (сапрофитное питание), но также может вести себя как паразитический организм: с помощью гаусторий (всасывающие органы гриба) питается содержимым живых клеток водорослей. Этот паразитизм гриба носит умеренный характер, так что водоросли, интенсивно делясь, не уменьшаются в количестве. Гриб — гетеротрофный организм, он снабжает водоросль водой, минеральными солями, обеспечивает ей защиту от высыхания и инсоляции, а получает от водоросли (автотрофного организма) углеводы.

Грибы, образующие лишайники, в большинстве случаев относятся к сумчатым грибам. Лишь немногие тропические и субтропические виды лишайников образованы базидиальными грибами.

Водоросли, входящие в состав лишайников, обычно относятся к отделу Зеленых водорослей, реже — к Сине-зелёным.

Известно более 26 тысяч видов лишайников, относящихся к 400 родам. По внешнему виду выделяют три морфологических типа лишайников: корковые, или накипные, листоватые и кустистые.

Накипные лишайники имеют вид корочки, плотно сросшейся с субстратом и неотделимой от него.

Листоватые лишайники имеют вид чешуй или листовидной пластинки, горизонтально распростертой на субстрате и прикрепляющейся к субстрату пучками гиф, называемыми ризинами. Верхняя поверхность таких лишайников по строению и окраске отлична от нижней (напочвенные лишайники рода пельтигера, эпифиты рода гипогимния и др.).

Кустистые лишайники имеют вид прямостоячего или повисающего кустика, реже неразветвленных прямостоячих выростов (различные виды кладоний, некоторые виды цетрарий и др.).

Такие жизненные формы не встречаются отдельно у грибов и водорослей, слагающих лишайниковое слоевище. Лишайники прошли длительный исторический формообразующий процесс на основе симбиоза, приведший к возникновению специфичных морфологических форм.

По анатомическому строению у лишайников различают два типа слоевищ: гомеомерное слоевище, когда гифы гриба и водоросли распределены равномерно по всему слоевищу, и гетеромерное слоевище, когда наружные слои гиф образуют плотное образование — «кору», а под верхним слоем коры — обособленный слой водорослей — гонидиальный слой.

Размножаются лишайники вегетативным способом при помощи кусочков слоевища. Многие листоватые и кустистые лишайники размножаются соредиями и изидиями. Соредии состоят из одной или нескольких клеток водоросли, оплетенных гифами гриба. Изидии представляют собой мельчайшие выросты слоевища в виде палочек, бугорков, покрытые снаружи корой из гиф, которые прорастают в новые слоевища лишайников.

Каждый из компонентов лишайника может размножаться самостоятельно: водоросли делятся или размножаются спорами; грибы размножаются половым путем, образуя плодовые тела с сумками и сумкоспорами.

Лишайники широко распространены в природе, встречаясь даже в самых неблагоприятных местообитаниях: в пустынях, на скалах, камнях, где условия существования слишком суровы для других растений. Особенно велика роль лишайников в тундре, где они составляют основную пищу для оленей, а также в лесотундре и в лесных сообществах.

Физиология гриба и водоросли в слоевище лишайника во многом отличается от физиологии свободноживущих грибов и водорослей. Так, для лишайников характерно образование особых органических соединений — лишайниковых кислот. Лишайникам нередко принадлежит роль пионеров при заселении различных субстратов (каменистых, щебнистых, песчаных и др.). Они подготавливают условия для поселения высших растений.

Лишайники — неприхотливые организмы, однако большинство видов обладает избирательной способностью и поселяется на определенном субстрате (на известняках, кварцах, коре деревьев или на гниющей древесине, на неподвижно лежащих предметах из стекла, кожи, железа и пр.). Лишайники требовательны к свету, могут переносить засуху, но нуждаются хотя бы в периодическом увлажнении, так как процессы фотосинтеза и дыхания идут лишь во влажных слоевищах.

Весьма требовательны лишайники к чистоте воздуха: многие из них погибают при малейшем загрязнении атмосферы сернистым газом и другими веществами. По состоянию лишайников можно оценивать степень загрязненности атмосферного воздуха.