"Биология", Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С. / Под ред. Бабенко В.Г.
Простейшие — организмы, состоящие из одной клетки, которая выполняет все необходимые для жизни функции. Они населяют водоёмы, почву и тела других организмов. В природе простейшие служат пищей для водных животных, участвуют в переработке органических остатков и могут жить в симбиозе с другими видами. Некоторые из них паразитируют и вызывают болезни, а раковинные формы помогают образовываться осадочным породам. По отдельным простейшим судят о состоянии среды.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Простейшие — одноклеточные организмы, клетка которых выполняет все функции, необходимые для жизни. В школьном курсе их относят к одноклеточным животным: они питаются готовыми веществами и часто способны двигаться. В отличие от многоклеточного животного, простейшее не состоит из тканей и органов, хотя его клетка устроена сложно. Это понятие помогает понять, как один организм может быть частью пищевой цепи и экосистемы.
Симбиоз — сожительство организмов разных видов, при котором один или оба партнёра получают пользу. Например, некоторые простейшие в кишечнике термитов помогают переваривать целлюлозу древесины, а сами получают пищу и убежище. Без таких партнёров термиту было бы трудно использовать древесину как источник питательных веществ. Понятие симбиоза позволяет отличать взаимную пользу от отношений, в которых один организм только вредит другому.
Паразитизм — форма взаимоотношений, при которой простейшее живёт за счёт организма-хозяина и причиняет ему вред. Паразит получает в теле хозяина пищу и условия для жизни, а у хозяина может нарушаться работа органов. Так живут малярийный плазмодий и дизентерийная амёба. Этот термин нужен, чтобы объяснять причины некоторых заболеваний и отличать паразитов от безвредных или полезных сожителей.
Биоиндикаторы — организмы, по наличию, численности или состоянию которых судят о качестве окружающей среды. Если определённый вид исчезает из водоёма, это может указывать на изменение условий, например загрязнение. Для вывода учитывают не один организм, а состав сообщества и другие признаки среды. Так простейшие помогают наблюдать за природой без постоянного измерения каждого вещества.
В водоёме простейшие питаются бактериями, водорослями и мелкими органическими частицами. Сами они становятся добычей для личинок насекомых, мелких ракообразных и других животных. Поэтому простейшие связывают мельчайшие частицы пищи с организмами, которые крупнее и способны поедать их. Вещество и энергия переходят дальше по цепи, например от бактерий к простейшему, а затем к водному животному.
Органические остатки должны быть переработаны, иначе питательные вещества оставались бы связанными в отмерших организмах. Простейшие поедают бактерий и мелкие частицы органики, а продукты жизнедеятельности возвращаются в среду. Вместе с бактериями и другими организмами они участвуют в превращении органических веществ и освобождении минеральных веществ, которые могут снова использовать растения. В почве такая деятельность поддерживает круговорот веществ и постепенно влияет на её состав и плодородие.
Некоторые простейшие живут рядом с другими организмами или внутри них, и такое сожительство может быть полезно партнёрам. Например, простейшие в пищеварительном тракте термитов расщепляют целлюлозу древесины; благодаря этому хозяин получает питательные вещества, а простейшие — пищу и защищённое место. Похожая взаимная польза возникает и в других симбиотических связях, хотя конкретная выгода зависит от видов. Симбиоз складывается потому, что партнёры могут лучше получать пищу или использовать условия, недоступные каждому по отдельности.
Паразитические простейшие попадают в организм хозяина и используют его как источник пищи и место обитания. Малярийный плазмодий развивается в организме человека и повреждает клетки крови, вызывая малярию; переносчиком возбудителя служат комары. Дизентерийная амёба поражает кишечник и может вызывать амёбную дизентерию, а лямблия живёт в тонком кишечнике и вызывает лямблиоз. Заболевания возникают потому, что жизнедеятельность паразитов нарушает работу тканей и органов, а сам организм человека отвечает на их присутствие.
У некоторых простейших есть раковинка, которая сохраняется после гибели организма. На морском дне раковинки накапливаются, уплотняются и со временем могут участвовать в образовании осадочных пород. В породах разных возрастов встречаются характерные виды простейших, поэтому геологи используют их остатки, чтобы сопоставлять слои и определять их относительный возраст. Состав раковинок и их распространение также помогают судить об условиях, в которых формировался осадок, например о свойствах древнего водоёма.
| Группа или пример | Роль в природе | Значение для человека | Возможный вред |
|---|---|---|---|
| Свободноживущие простейшие водоёмов | Участвуют в пищевых цепях, поедают бактерий и служат пищей водным животным | Поддерживают водные сообщества и круговорот веществ | Обычно прямого вреда нет |
| Паразитические простейшие | Живут за счёт организмов-хозяев | Изучение паразитов помогает предупреждать болезни | Могут вызывать малярию, амёбную дизентерию и лямблиоз |
| Симбиотические простейшие | Вступают в полезные связи с другими видами | Помогают хозяевам использовать пищу, например целлюлозу | Польза может быть неравной; некоторые связи способны меняться |
| Раковинные простейшие | Их раковинки накапливаются в осадках и входят в состав пород | Ископаемые остатки помогают геологам изучать породы | Обычно прямого вреда нет |
| Простейшие — биоиндикаторы | Отражают изменения условий среды | Помогают оценивать состояние водоёмов | Сами изменения могут быть признаком неблагоприятных условий |
Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите группу или пример, а затем сравните её роль в природе со значением для человека. Последний столбец показывает, что польза простейших не исключает вреда от отдельных видов. Не следует переносить свойства паразитов на всех простейших.
Условие. Определите, какую роль играют инфузории и амёбы в пищевой цепи пресного водоёма. Нужно показать, как простейшие связаны с питанием других организмов и передачей вещества и энергии. Для ответа важно учитывать не только то, чем они питаются, но и то, кто питается ими.
Сначала выясним, откуда простейшие получают пищу: многие инфузории и амёбы заглатывают бактерий, водоросли или мелкие органические частицы. Значит, они потребляют вещества, созданные другими организмами или оставшиеся после их жизнедеятельности. Это делает простейших участниками нижних звеньев пищевой цепи.
Затем определим, кто может поедать простейших. Ими питаются некоторые мелкие водные животные и личинки, которые, в свою очередь, могут стать добычей более крупных организмов. Так простейшие передают дальше накопленные в своей клетке вещества и энергию.
Наконец, объединим связи в цепь: бактерии или мелкие водоросли → простейшие → мелкое водное животное → более крупный потребитель. Такая схема показывает направление питания, но в природе цепи обычно соединяются в разветвлённую пищевую сеть. Поэтому роль конкретного вида зависит от того, чем он питается и кто использует его как пищу.
Ответ. Инфузории и амёбы потребляют бактерий, водоросли или мелкие частицы, а сами служат пищей для некоторых водных животных. Благодаря этому они связывают микроорганизмы с более крупными организмами и участвуют в передаче вещества и энергии по водоёму.
Условие. Объясните, почему малярийный плазмодий относят к паразитическим простейшим и какой вред он приносит человеку. В ответе нужно проверить признаки паразитизма: жизнь в организме хозяина, получение ресурсов и отрицательные последствия для хозяина. Одного факта, что организм живёт внутри другого, недостаточно: важно установить, получает ли он пользу за счёт вреда хозяину.
Установим место жизни плазмодия: часть его жизненного цикла проходит в организме человека, в том числе в клетках печени и крови. Следовательно, человек служит для паразита хозяином. Развитие в организме позволяет плазмодию получать необходимые условия и вещества.
Проверим, кто получает пользу. Плазмодий использует ресурсы организма и размножается, тогда как человек не получает от этого полезного результата. Это не взаимовыгодный симбиоз, а отношения, в которых выигрыш одной стороны связан с затратами другой.
Определим последствия для хозяина: размножение плазмодия повреждает клетки крови и вызывает малярию. Болезнь сопровождается приступами лихорадки и может протекать тяжело. Передача возбудителя связана с укусами заражённых комаров, поэтому для профилактики важны меры против переносчиков и медицинская помощь.
Ответ. Малярийный плазмодий — паразитическое простейшее, потому что живёт и размножается в организме хозяина, используя его ресурсы. Он повреждает клетки и вызывает малярию, то есть причиняет человеку вред.
Условие. В осадочной породе обнаружены раковинки простейших. Нужно объяснить, как эта находка может помочь геологам определить возраст и условия образования породы. Для вывода учитывают, что разные виды жили в разные периоды и были приспособлены к определённым условиям среды. Чем точнее определён вид, тем полезнее находка для сравнения слоёв.
Сначала устанавливают, каким простейшим принадлежали раковинки. Для этого изучают их форму и строение, а затем сравнивают с известными ископаемыми видами. Раковинки разных видов отличаются, поэтому находку можно использовать как своеобразную метку.
Затем выясняют, в каких слоях и породах встречается этот вид и когда он жил. Если одинаковые характерные раковинки находят в разных местах, слои можно сопоставить и определить их относительный возраст. Такой способ не всегда даёт точную календарную дату, но помогает понять, какая порода древнее или моложе.
Наконец, по распространению вида и составу раковинок делают вывод об условиях формирования осадка. Например, некоторые виды обитали в морской воде, поэтому их остатки могут свидетельствовать о том, что территория прежде была покрыта морем. Для надёжного заключения геологи сравнивают несколько признаков, а не опираются на одну раковинку.
Ответ. Раковинки ископаемых простейших помогают сопоставлять осадочные слои и устанавливать их относительный возраст. По видам и распространению находок геологи также могут судить о среде, в которой формировались породы.
Ошибка: считать, что все простейшие вредны человеку. Так думают, потому что примеры паразитов — малярийный плазмодий и дизентерийная амёба — особенно заметны. Но свободноживущие виды входят в пищевые цепи, а другие участвуют в круговороте веществ или симбиозе. Проверьте себя: можете ли вы привести пример простейшего, которое не паразитирует?
Ошибка: называть любое сожительство паразитизмом. Слово «сожительство» само по себе не говорит, получает ли хозяин пользу или вред. При симбиозе партнёры могут помогать друг другу, а при паразитизме хозяин страдает. Проверьте себя: назовите, кто выигрывает и кто несёт ущерб в конкретном примере.
Ошибка: путать простейших с бактериями. Их объединяют малые размеры и возможность состоять из одной клетки, поэтому различие легко упустить. Однако простейшие — эукариоты, их клетка содержит ядро; у бактерий оформленного ядра нет. Проверьте себя: определите, есть ли у клетки ядро, а не судите только по размеру организма.
Ошибка: утверждать, что простейшие живут только в воде. Многие знакомые виды действительно обитают в водоёмах, и это может создать впечатление, что других мест нет. На самом деле простейшие встречаются в почве и внутри организмов-хозяев, включая паразитические виды. Проверьте себя: перечислите разные местообитания, а не только водную среду.
Для понимания значения простейших нужны знания об одноклеточных организмах, способах питания и размножения, среде обитания и пищевых цепях. С экологией тему связывают роль организмов в сообществах, круговорот веществ, симбиоз и паразитизм. Эти понятия пригодятся при изучении инфекционных заболеваний и санитарии, охраны водоёмов и почвообразования. Раковинки и ископаемые простейшие также помогают связать биологию с геологией и историей развития жизни.
Почему простейшие считаются животными, если они состоят только из одной клетки?
В школьной классификации простейших рассматривают как одноклеточных животных: они питаются готовыми органическими веществами и способны активно двигаться. При этом их тело — одна клетка, а не множество клеток, как у многоклеточных животных.
Какую пользу простейшие приносят природе?
Они служат пищей для водных организмов и помогают передавать энергию по пищевым цепям. Некоторые участвуют в переработке органических остатков, освобождении минеральных веществ и образовании осадочных пород.
Чем симбиоз простейших отличается от паразитизма?
При симбиозе сожительство приносит пользу одному или обоим организмам и не обязательно причиняет вред. При паразитизме простейшее получает ресурсы от хозяина, а хозяин страдает.
Какие простейшие вызывают заболевания человека?
Малярийный плазмодий вызывает малярию, дизентерийная амёба — амёбную дизентерию, а лямблия — лямблиоз. Эти организмы живут в теле человека и нарушают работу его органов.
Как по простейшим можно определить качество воды или возраст горных пород?
Если в водоёме есть чувствительные к загрязнению виды, это может указывать на сравнительно благоприятные условия; состав простейших помогает оценить состояние воды. Раковинки ископаемых простейших находят в породах, а по их видам и распространению геологи определяют относительный возраст и условия образования пород.
§ 11. Значение простейших
