Характеристика подцарства простейших и подразделения его на типы. Филогения простейших

К данным животным относятся те, тело которых состоит из 1 клетки, которая представляет собой целостный организм. В морфологическом отношении тело их равноценно клетке, но в физиологическом представляет целый самостоятельный организм. Подавляющее большинство их микроскопически малых размеров. Общее число известных видов превышает 30000. Простейшие широко распространены в различных средах. Большинство простейших – обитатели морей и пресных вод. Некоторые виды обитают во влажной почве. Множество простейших (около 3500 видов) паразитируют в других организмах.

Разнообразны типы симметрии:

а) радиальная (радиолярии, солнечники) – плавающие планктонные формы;

б) двусторонняя (ряд жгутиковых, фораминифер, радиолярий);

в) поступательно-вращательная симметрия характерна для фораминифер со спирально-закрученной раковиной.

и жизненные формы простейших:

а) амебоидные – ползают в жидкой среде;

б) раковинные – малоподвижные донные формы;

в) активно плавающие – жгутиконосцы и инфузории;

г) парящие – радиальные, или лучистые формы;

д) сидячие – стебельчатые;

е) интерстициалы – скважники субстратов;

ж) покоящиеся (цисты, споры).

Строение простейших чрезвычайно разнообразно, но все они обладают чертами, характерными для организации и функции клетки:

1 Основные компоненты тела простейших – цитоплазма и ядро. Цитоплазма простейших обычно распадается на два слоя — наружный, более светлый и плотный, – эктоплазму и внутренний, снабженный многочисленными включениями, – эндоплазму. Цитоплазма содержит органеллы организма, которые представлены в основном элементами, сходными с таковыми в обычной животной клетке, за исключением новых компонет, например вакуолей (пищеварительных, экскреторных и т.д.), мионем, органоидов движения, элементов цитоскелета и др.

Ядро покрыто двуслойной мембраной с порами. Внутри ядра находится кариоплазма, в которой распределены хроматин и ядрышки. Ядра простейших разнообразны по составу, форме, размерам и количеству в клетке.

2 Покровы одноклеточных могут быть мягкими, представленные лишь одной мембраной, которая способна выпячиваться, образуя псевдоподии. У других видов имеется плотная эластичная оболочка – пелликула, которая образуется за счет плотного периферического слоя эктоплазмы и опорных фибрилл, придающая организмам определенную форму тела (инфузории, эвглены). Одноклеточные также могут выделять снаружи панцирь из чешуек. Форму тела могут поддерживать и другие структуры – фибриллы, образующие кортекс инфузорий.

К опорным образованиям относится еще и скелет, который у простейших может быть наружным (раковина) или внутренним (скелетные капсулы, иглы). Обычно скелет формируется за счет карбоната кальция (СаСО₃) или оксида кремния (SiO₂), реже – сульфата стронция (SrSO₄).

3 Локомоция одноклеточных осуществляется при помощи определенных органелл или участков тела может проходить несколькими способами:

а) амебоидное. Наиболее характерно для амеб. Этот вид локомоции тесно связан с токами цитоплазмы. Внешне это движение выглядит как образование выростов цитоплазмы – псевдоподий, или ложноножек. Они бывают разной формы и размеров:

- лобоподии (широкие с тупыми концами);

- аксоподии (узкие, лучеподобные);

- ризоподии (узкие, корнеподобные);

- филоподии (узкие, ветвеподобные).

б) при помощи жгутиков и ресничек. Каждый жгутик или ресничка снаружи покрыты трехслойной цитоплазматической мембраной, а внутри имеются фибриллы: две центральные и девять двойных периферических. Жгутик крепится в цитоплазме при помощи базального тельца – кинетосомы. Жгутики в процессе движения производят вращающее движение (жгутиконосцы), а реснички – гребное (инфузории).

в) при помощи мионем. Используются особые сократительные фибриллы (инфузории сувойки).

г) скольжение. Своеобразные «гребни» грегарин.

4 Питание. По типу питания среди простейших выделяют автотрофов (некоторые растительные жгутиконосцы), гетеротрофы (все остальные простейшие), а также миксотрофы (эвгленовые)

Способы питания простейших разнообразны – часть из них обладает голозойным питанием, проглатывая твердые комочки пищи фагоцитозом. После чего внутри клетки сначала образуются пищевые, а затем – пищеварительные вакуоли. Непереваренные остатки выделяются наружу экзоцитозом через мембрану.

Другие питаются сапрофитным способом, поглощая растворенные органические вещества. При таком способе питания пищеварительные вакуоли не образуются, а жидкая пища поступает в клетку через временное впячивание мембраны (особую воронку). Это – пиноцитоз.

5 Экскреция и осморегуляция. Выделение и осморегуляция осуществляются у простейших сократительными вакуолями. Это пузырек водянистой жидкости, который периодически нарастает, а затем, достигнув определенного объема, лопается, опорожняя свое содержимое наружу. Промежуток между двумя пульсациями вакуоли у разных амеб равен 1-5 мин. Основная функция сократительной вакуоли – регуляция осмотического давления внутри тела простейшего. У морских и паразитических форм, живущих в изотонической среде, сократительные вакуоли обычно отсутствуют.

Сократительная вакуоль кроме осморегуляторной частично выполняет и выделительную функцию, выводя вместе с водой в окружающую среду продукты обмена веществ, но основная функция выделения осуществляется непосредственно через наружную мембрану. Известную роль играет сократительная вакуоль и в процессе дыхания, ибо проникающая в результате осмоса в цитоплазму вода несет растворенный кислород.

6 Жизненный цикл и размножение. У простейших он представлен циклически повторяющимся отрезком развития вида между двумя одноименными фазами. Жизненный цикл простейших может быть 3 видов:

- только бесполое размножение (от деления до деления)

- только половое размножение (от зиготы до зиготы)

- чередование полового и бесполого размножения (метагенез).

Для одноклеточных животных свойственны 2 типа размножения:

а) бесполое (агамогамия):

- деление надвое;

- шизогония (множественное деление)

б) половое (гамогамия):

- копуляция (изогамия, анизогамия, оогамия);

- конъюгация (у инфузорий)

Биологическая особенность многих простейших – способность к инцистированию (переход в состояние покоя в виде цисты).

Согласно современным концепциям, в протозоологии простейшие подразделены на 7 типов:

Тип Саркомастигофоры(Sarcomastigophora)-25 000 видов

Тип Апикомплексы (Apicomplexa)- 4800 видов

Тип Микроспоридии (Microspora)- 800 видов

Тип Миксоспоридии (Myxozoa)-875 видов

Тип Инфозории (Ciliophora) -7500 видов

Тип Лабиринтулы (Labirintomorpha)- 35 видов

Тип Асцетоспоровые (Ascetospora)-30 видов

В основу подразделения простейших на типы положены принципы строения их ядерного аппарата, органелл движения, ряда микроструктур, типов размножения и жизненных циклов.

Филогения простейших

Microspora, Myxozoa, Sarcodina, Opalinata, Mastigophora, Ciliophora, Apicomplexa