§ 10. Значение одноклеточных животных в природе и жизни человека

Определения и обозначения

Одноклеточные животные (простейшие) — организмы, у которых одна клетка выполняет все жизненные функции. Такая клетка получает пищу, удаляет ненужные вещества, реагирует на окружающую среду и может размножаться. Это определение помогает понять, почему простейшие способны жить самостоятельно, хотя состоят всего из одной клетки.

Паразитизм — существование одного организма за счёт другого, обычно с нанесением ему вреда. Организм, в котором или на котором живёт паразит, называют хозяином. Понятие нужно, чтобы различать свободноживущих простейших и виды, вызывающие болезни.

Симбиоз — длительное взаимовыгодное или взаимополезное сожительство организмов. При таком соседстве хотя бы один участник получает пользу, а другой не обязательно испытывает вред. Это понятие помогает не смешивать взаимовыгодные связи с паразитизмом.

Биоиндикация — определение состояния среды по наличию или отсутствию определённых организмов. Для оценки важны также виды и их количество. Понятие объясняет, как наблюдения за простейшими помогают судить о состоянии водоёма.

Как это устроено

В водоёмах и почве простейшие часто питаются бактериями, мелкими водорослями и органическими частицами. Их самих поедают личинки, мелкие рачки и другие животные. Поэтому простейшие связывают микроорганизмы с более крупными участниками пищевой цепи: если их станет меньше, пищи может недоставать животным, которые ими питаются.

Органические остатки не исчезают сами собой: их разлагают бактерии и другие организмы. Часть простейших поедает бактерии и мелкие частицы, перерабатывая их и возвращая вещества в природный круговорот. Благодаря этому вещества из остатков могут снова стать доступными другим организмам, а простейшие поддерживают работу сообщества, а не только служат пищей.

Некоторые простейшие помогают воде очищаться естественным путём, потому что потребляют бактерии и мелкие органические частицы. В почве их питание и взаимодействие с микроорганизмами участвуют в переработке остатков и почвообразовании. Человек использует простейших в научных исследованиях: на них изучают работу клетки и влияние условий среды, а наблюдения за ними дополняют оценку очистки воды.

Паразитические виды получают питание и место для жизни в организме хозяина, поэтому могут нарушать его работу и вызывать заболевания. Чтобы попасть к новому хозяину, паразит использует подходящий путь передачи: например, переносчика, заражённую пищу или воду. Знание этого пути помогает объяснить, почему меры защиты должны прерывать жизненный цикл паразита и препятствовать заражению.

Разные виды простейших по-разному переносят изменения качества воды. Если условия становятся неблагоприятными, одни виды исчезают, а другие могут сохраняться или становиться многочисленнее. Поэтому специалисты определяют видовой состав и численность простейших: по этим данным можно судить о состоянии водоёма, но нельзя объявлять загрязнённой любую воду, где они обнаружены.

Роль одноклеточных животных в природе и жизни человека

Сравнивайте строки по одному организму или группе: так видно, что его роль в природе не всегда совпадает с пользой или вредом для человека. Например, эвглена участвует в создании органических веществ, но при массовом размножении способна ухудшать состояние воды. Таблица показывает возможные роли, а не утверждает, что каждый представитель группы обязательно приносит пользу или вред.

Разбор задач

Задача 1. Распределите амёбу, инфузорию-туфельку, эвглену зелёную и малярийного плазмодия по их значению в природе и для человека. Сначала выясним, как каждый организм получает пищу и где живёт. Затем свяжем эти особенности с его ролью и возможным влиянием на человека.

1. Амёба и инфузория-туфелька — свободноживущие простейшие; они питаются мелкими организмами или частицами и сами могут стать пищей для других животных.
2. Эвглена зелёная на свету создаёт органические вещества, поэтому участвует в пищевых цепях; её массовое размножение способно ухудшить состояние воды.
3. Малярийный плазмодий паразитирует в организме человека и передаётся комарами. Он вызывает малярию, поэтому его значение связано с заболеванием и медицинскими исследованиями.

Ответ. Амёба и инфузория важны для пищевых цепей и переработки органических частиц; эвглена создаёт органические вещества и может быть показателем состояния водоёма. Малярийный плазмодий — паразит и возбудитель болезни. Значит, распределять простейших нужно по образу жизни, а не только по тому, что все они одноклеточные.

Задача 2. Объясните, почему исчезновение простейших из водоёма может нарушить пищевую цепь. Нужно проследить, кто служит пищей простейшим и кто питается ими. Так мы увидим последствия исчезновения не для одного вида, а для связанных организмов.

1. Многие простейшие поедают бактерии и мелкие органические частицы, помогая передавать вещества дальше по цепи.
2. Самих простейших поедают некоторые мелкие водные животные. Если простейших не станет, этим животным может не хватить пищи.
3. При уменьшении численности мелких животных могут пострадать и более крупные хищники, которые ими питаются. Одновременно изменится количество бактерий и органических остатков.

Ответ. Исчезновение простейших способно нарушить несколько звеньев пищевой цепи одновременно. Связь возникает потому, что простейшие питаются одними организмами и сами становятся пищей для других. Поэтому нельзя оценивать их роль только по размеру или числу клеток.

Задача 3. Предложите профилактику болезни, если известны путь передачи и хозяин паразита. Например, известно, что малярийный плазмодий развивается в человеке, а переносит его комар. Решение строим так, чтобы защитить человека и затруднить передачу паразита.

1. Уточняем путь передачи: заражение происходит при укусе переносчика, а не просто при контакте с другим человеком.
2. Защищаемся от укусов: используем москитные сетки и закрытую одежду, избегаем мест скопления комаров, применяем подходящие средства защиты.
3. Соблюдаем санитарные меры, уменьшающие размножение комаров, и при подозрении на болезнь обращаемся к врачу. Для другого паразита меры будут иными, если он передаётся через воду или пищу.

Ответ. Профилактика должна учитывать конкретного хозяина и путь передачи паразита. В примере с малярией важно не допустить укусов переносчика и вовремя получить медицинскую помощь. Общая гигиена полезна, но сама по себе не заменяет мер, направленных именно на известный путь заражения.

Типичные ошибки

Ошибка: считать всех одноклеточных животных вредными. Такое мнение возникает, когда внимание сосредоточено только на паразитах, вызывающих болезни. Проверьте себя: назовите свободноживущих простейших и их роль в пищевых цепях — это покажет, что вредны не все виды.

Ошибка: отождествлять простейших только с болезнетворными организмами. Болезни заметны человеку, поэтому легко забыть об участии простейших в переработке органики и питании других животных. Чтобы проверить вывод, спросите, чем питается конкретный вид и кто может съесть его самого.

Ошибка: путать паразитизм с симбиозом. Путаница возникает потому, что оба понятия описывают совместную жизнь организмов. При паразитизме паразит получает пользу, а хозяину обычно причиняется вред; при симбиозе сожительство взаимовыгодно или полезно участникам. Проверьте себя, отдельно указав пользу и вред для каждого организма.

Ошибка: считать, что любые простейшие означают загрязнение водоёма. Она появляется, если учитывать только наличие организмов, а не их вид и численность. Для проверки нужно сравнить состав сообщества и количество разных видов: именно эти данные помогают оценить состояние воды, а не один факт обнаружения простейших.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в роли простейших, нужно знать строение клетки, способы питания организмов, а также понятия экосистемы и пищевой цепи. Тема связана с изучением бактерий: бактерии и простейшие участвуют в разложении органических остатков и круговороте веществ. Знания пригодятся при разговоре об охране водоёмов, паразитических организмах и инфекционных заболеваниях. Биоиндикация также используется при природоохранном мониторинге — наблюдении за состоянием среды.

Что запомнить

• Одноклеточные животные участвуют в пищевых цепях водоёмов и почвы.
• Простейшие способствуют разложению органических веществ и круговороту веществ.
• Некоторые простейшие участвуют в самоочищении водоёмов.
• Видовой состав простейших может служить показателем состояния среды.
• Паразитические простейшие вызывают заболевания человека и животных.
• Польза или вред простейших зависят от конкретного вида и его образа жизни.