§ 11. Значение простейших

Определения и обозначения

Простейшие — одноклеточные эукариотические организмы, то есть живые существа из одной клетки, в которой есть ядро. Эта клетка сама добывает пищу, дышит, выделяет ненужные вещества и размножается. Её строение позволяет выполнять работу, которую у многоклеточных организмов разделяют разные клетки и органы. Поэтому простейшее — не просто отдельная клетка тела, а целый организм.

Планктон — совокупность организмов, которые живут в толще воды и переносятся течениями, не передвигаясь против них самостоятельно. В его состав входят и простейшие. Это понятие помогает объединить мелкие организмы, связанные общим образом жизни, и понять, откуда водные животные получают часть пищи.

Паразитизм — отношения, при которых один организм живёт за счёт другого и причиняет ему вред. Паразитическими бывают некоторые простейшие: они обитают в организме хозяина или попадают туда на время, используя его как источник пищи и среду жизни. Понятие нужно, чтобы отличать вредное для хозяина взаимодействие от свободной жизни и взаимовыгодного симбиоза.

Симбиоз — тесное взаимодействие организмов разных видов. Например, некоторые простейшие живут в пищеварительной системе термитов и помогают переваривать клетчатку. Такое понятие показывает, что соседство организмов может приносить пользу обоим участникам, а не только одному из них.

Как это устроено

Многие простейшие живут в воде и входят в состав планктона. Течения переносят их, а мелкие водные животные могут поедать их вместе с другими частицами пищи. Так простейшие передают вещества и энергию следующим звеньям пищевой цепи: от планктонных организмов к животным, а затем к более крупным хищникам. Без таких кормовых связей жизнь многих водных организмов была бы затруднена.

Простейшие питаются бактериями и другими мелкими организмами, поэтому способны влиять на их численность. Когда простейшее поглощает бактерию, вещества из неё становятся частью его клетки; после выделения продуктов обмена часть веществ снова оказывается в окружающей среде. После гибели организмов вещества также возвращаются в почву или воду и могут использоваться другими живыми существами. Так простейшие участвуют в круговороте веществ, а не просто занимают место в пищевой цепи.

В пищеварительной системе термита обитают простейшие, способные помогать хозяину перерабатывать клетчатку древесины. Сам термит получает доступ к веществам, которые ему было бы трудно усвоить без таких помощников. Простейшие, в свою очередь, находят внутри кишечника пищу и устойчивую среду обитания. Выгода для обеих сторон отличает этот симбиоз от паразитизма, при котором хозяину наносится вред.

Некоторые простейшие паразитируют в организме человека или животных и вызывают заболевания. Например, малярийный плазмодий связан с развитием малярии, а дизентерийная амёба может вызывать амёбную дизентерию. Паразит получает от хозяина питательные вещества или условия для жизни, а организм хозяина страдает. Поэтому такие простейшие имеют медицинское значение и требуют внимания к профилактике заражения.

У некоторых морских простейших есть минеральные раковины. Пока организм жив, раковина служит ему защитой, а после его гибели может опуститься на дно. Там остатки раковин накапливаются, смешиваются с другими осадками и со временем участвуют в образовании осадочных пород. Породу создаёт не живое простейшее: важны постепенное накопление и преобразование его раковин.

Роль простейших в природе и жизни человека

Сравнивайте строки по двум вопросам: где обитают эти простейшие и как их присутствие влияет на другие организмы или среду. Так можно увидеть, что последствия зависят не от самого факта одноклеточности, а от образа жизни и особенностей вида.

Таблица также помогает отличить роль свободноживущих простейших от роли паразитов. Для симбионтов и организмов с раковинами важно учитывать, какую пользу или след они оставляют.

Разбор задач

Задача 1. Укажите, какую роль простейшие могут играть в пищевой цепи водоёма.

Нужно проследить, кто использует планктонных простейших как пищу и кому передаётся энергия дальше. В условии речь идёт о водоёме, поэтому рассматриваем свободноживущие виды, а не паразитов. Ответ должен показать место простейших среди других организмов.

1. Сначала определяем, что многие простейшие входят в состав планктона и обитают в толще воды. Их переносит течение, а сами они могут стать доступной пищей для мелких водных животных. Это связывает простейших с организмами, которые питаются планктоном.
2. Затем продолжаем цепь: мелких животных могут съесть более крупные водные животные. Значит, вещества и энергия, полученные простейшими, переходят к следующим звеньям. Не нужно утверждать, что любой вид простейших обязательно едят одни и те же животные.
3. Проверяем, что ответ описывает именно пищевую связь, а не вред или болезнь. Свободноживущие планктонные простейшие поддерживают питание водных организмов. Эта роль отличается от роли паразита, который использует организм хозяина.

Ответ: планктонные простейшие служат пищей водным животным и входят в пищевые цепи водоёма.

Задача 2. Объясните, почему простейшие, живущие в пищеварительной системе термита, могут быть полезны и термиту, и самим простейшим.

Здесь важно назвать выгоду для каждого участника, а не только пользу для термита. Термит питается древесиной, содержащей клетчатку, а простейшие живут внутри его пищеварительной системы. Такое совместное существование можно определить как симбиоз, если обе стороны получают пользу.

1. Рассматриваем, что получает термит: простейшие помогают ему переваривать клетчатку. Благодаря этому хозяин может лучше использовать пищу, которую сам переварил бы с трудом. Следовательно, присутствие простейших приносит термиту пользу.
2. Теперь определяем выгоду простейших. В пищеварительной системе термита они получают пищу и место, подходящее для жизни. Это показывает, что простейшие не просто случайно оказываются рядом с хозяином.
3. Сопоставляем обе стороны: термит получает помощь в пищеварении, а простейшие — питание и среду обитания. Если выгода есть у обоих участников, взаимодействие называют симбиозом. Называть его паразитизмом неверно, ведь в описанном примере простейшие помогают хозяину.

Ответ: термиту простейшие помогают переваривать клетчатку, а сами получают пищу и место обитания; это взаимовыгодный симбиоз.

Задача 3. Сравните последствия присутствия малярийного плазмодия и планктонных простейших для организмов и окружающей среды.

В задаче сравниваются два примера, поэтому нужно рассмотреть образ жизни каждого и последствия для других организмов. Малярийный плазмодий — паразит, а планктонные простейшие свободно живут в толще воды. Не следует оценивать их одинаково только потому, что оба относятся к простейшим.

1. Сначала рассматриваем плазмодия. Он паразитирует и связан с заболеванием малярией, поэтому его присутствие вредно для организма хозяина. Здесь главный результат — отрицательное влияние на здоровье человека.
2. Затем рассматриваем планктонных простейших. Они могут служить пищей водным животным и поддерживать пищевые связи в водоёме. Их роль в первую очередь связана с питанием организмов и работой экосистемы, а не с заражением хозяина.
3. Сравниваем выводы: плазмодий приносит вред заражённому организму, а планктонные виды могут быть важным звеном природной пищевой цепи. Учитываем, что речь идёт о конкретных примерах, а не обо всех простейших сразу. Так различаем паразитическую и свободноживущую роль.

Ответ: малярийный плазмодий вредит хозяину и вызывает заболевание, а планктонные простейшие служат пищей водным животным и участвуют в пищевых цепях.

Типичные ошибки

Ошибка — считать всех простейших паразитами. Так можно подумать, если вспоминать только виды, вызывающие болезни, но многие простейшие свободно живут в воде и входят в пищевые цепи. Проверь себя: спроси, живёт ли данный организм за счёт хозяина или самостоятельно в окружающей среде. Планктонные виды не следует автоматически относить к паразитам.

Простейших иногда называют бактериями, потому что и те и другие могут быть очень мелкими и одноклеточными. Но простейшие — эукариоты, то есть их клетки имеют оформленное ядро, а у бактерий такого ядра нет. Чтобы проверить себя, сравнивай строение клетки, а не только размер и число клеток. Одноклеточность не делает эти группы одинаковыми.

Неверно утверждать, что симбиотические простейшие только вредят хозяину. Некоторые из них, как обитатели пищеварительной системы термита, помогают переваривать клетчатку и получают взамен пищу и среду обитания. Ошибку можно проверить вопросом: есть ли у хозяина выгода от такого соседства? Если польза есть у обеих сторон, речь идёт о симбиозе, а не о простом вреде.

Раковинообразующие простейшие не создают горные породы непосредственно, пока живут. После гибели организмов их минеральные раковины оседают на дно, накапливаются и со временем участвуют в образовании осадочных пород. Проверь себя: опиши, что происходит с раковинами после смерти простейших. Именно их накопление, а не деятельность живого организма, объясняет этот процесс.

Связь с другими темами

Чтобы понять значение простейших, нужно помнить, что клетка — основная структурная и функциональная единица организма, а простейшее состоит из одной клетки. Знание пищевых цепей и связей организмов в экосистеме помогает объяснить роль планктонных видов в водоёмах. Эти понятия пригодятся при изучении экологии, паразитических заболеваний и взаимодействий организмов. Они помогают отличать пользу, вред и взаимовыгодное соседство.

Что запомнить

• Простейшие — одноклеточные эукариотические организмы.
• Многие простейшие входят в состав планктона и служат пищей водным животным.
• Простейшие участвуют в пищевых цепях и круговороте веществ.
• Некоторые простейшие живут в симбиозе с другими организмами.
• Паразитические простейшие вызывают заболевания человека и животных.
• Раковины некоторых простейших накапливаются на морском дне.