Простейшие: классы одноклеточных организмов¶

Простейшие (лат. Protozoa) — обширная группа одноклеточных эукариотических организмов, традиционно рассматриваемая в биологии как отдельное царство или как совокупность типов в составе царства протистов. Простейшие распространены повсеместно — в почве, пресных и морских водах, в организмах животных и человека. Их тело состоит из одной клетки, которая выполняет все функции живого организма: питание, дыхание, выделение, движение и размножение. Размеры большинства простейших составляют от 3 до 500 микрометров, хотя отдельные виды достигают нескольких миллиметров и даже сантиметров.

¶История изучения

Первые описания простейших относятся к XVII веку: нидерландский натуралист Антони ван Левенгук, используя собственноручно изготовленные микроскопы, наблюдал и зарисовывал инфузорий, амёб и другие микроскопические организмы. Термин «Protozoa» (от греч. protos — первый и zoon — животное) предложил в 1818 году немецкий зоолог Георг Август Гольдфус. В 1845 году Феликс Дюжарден выделил простейших в самостоятельную группу, противопоставив их многоклеточным животным. Русский биолог Илья Ильич Мечников в конце XIX века внёс значительный вклад в изучение внутриклеточного пищеварения у простейших, что легло в основу его фагоцитарной теории иммунитета.

¶Классификация

В классической зоологии простейших делили на четыре основных класса по способу передвижения и строению органелл движения.

¶Саркодовые (Sarcodina)

К саркодовым относят амёб и близкие к ним формы. Органеллами движения и захвата пищи служат ложноножки — псевдоподии, представляющие собой временные выросты цитоплазмы. Форма тела непостоянна. Типичный представитель — амёба обыкновенная (Amoeba proteus), обитающая в пресных водоёмах. Питание осуществляется путём фагоцитоза, размножение — бесполое, делением надвое. Некоторые саркодовые ведут паразитический образ жизни, например дизентерийная амёба.

¶Жгутиковые (Flagellata, или Mastigophora)

Органеллы движения — один или несколько жгутиков. К этому классу относятся эвглена зелёная, сочетающая признаки растений и животных (на свету питается автотрофно за счёт хлоропластов, в темноте — гетеротрофно), а также паразитические формы: трипаносомы, лейшмании, лямблии. Многие жгутиковые имеют плотную пелликулу, придающую телу постоянную форму.

¶Инфузории (Infusoria, или Ciliata)

Наиболее сложно организованный класс. Органеллы движения — многочисленные реснички, покрывающие тело. Инфузория-туфелька (Paramecium caudatum) имеет постоянную форму тела, два ядра — крупное вегетативное (макронуклеус) и мелкое генеративное (микронуклеус), а также специализированные органеллы: клеточный рот, глотку, порошицу, сократительные вакуоли. Для инфузорий характерен половой процесс — конъюгация, при которой особи обмениваются генетическим материалом.

¶Споровики (Sporozoa)

Паразитические простейшие, утратившие органеллы движения во взрослом состоянии. Жизненный цикл включает сложное чередование стадий и форм, часто со сменой хозяев. Типичный представитель — малярийный плазмодий (Plasmodium), вызывающий малярию у человека и переносимый комарами рода Anopheles. К споровикам относят также токсоплазму.

¶Строение клетки

Клетка простейшего типична для эукариот: имеет цитоплазматическую мембрану, цитоплазму, ядро (или несколько ядер), митохондрии, аппарат Гольджи, рибосомы. Цитоплазма обычно разделена на наружный, более плотный эктоплазм и внутренний эндоплазм. Специфические органеллы простейших включают органеллы движения (псевдоподии, жгутики, реснички), пищеварительные и сократительные вакуоли. У пресноводных форм сократительные вакуоли регулируют осмотическое давление и удаляют избыток воды.

¶Питание и размножение

По способу питания простейшие делятся на гетеротрофов (питаются бактериями, водорослями, другими простейшими), автотрофов (фотосинтезирующие жгутиковые) и миксотрофов, сочетающих оба способа. Пищеварение происходит в пищеварительных вакуолях. Основной способ размножения — бесполое: митоз с последующим делением клетки надвое, множественное деление (шизогония) у споровиков, почкование у некоторых инфузорий. Половое размножение встречается реже и представлено конъюгацией у инфузорий или копуляцией гамет у ряда жгутиковых.

¶Значение и роль

Простейшие занимают важное место в экосистемах: они входят в состав планктона, служат пищей для мелких животных, участвуют в круговороте веществ и в почвообразовании, разлагая органические остатки. Ряд видов используется как индикатор санитарного состояния водоёмов. Вместе с тем многие простейшие — возбудители опасных заболеваний человека и животных: малярии, амёбной дизентерии, лямблиоза, токсоплазмоза, сонной болезни. В России исследования простейших традиционно ведутся в институтах Академии наук и на биологических факультетах университетов; паразитологические аспекты изучаются в медицинских и ветеринарных научных центрах.

¶Интересные факты

• Инфузория-туфелька способна размножаться делением до нескольких раз в сутки при благоприятных условиях.
• Раковинные амёбы (фораминиферы) образуют известковые раковины; их ископаемые остатки служат важным инструментом геологической датировки пород.
• Эвглена зелёная на свету ведёт себя как растение, а в темноте — как животное, что иллюстрирует условность границы между царствами.
• Некоторые простейшие способны образовывать цисты — плотные оболочки, позволяющие переживать неблагоприятные условия и распространяться с водой и воздухом.

Источники: учебники зоологии беспозвоночных, общие курсы биологии, материалы по протистологии и медицинской паразитологии.