§ 9. Тип Саркодовые и жгутиконосцы. Жгутиконосцы

Определения и обозначения

Жгутиконосцы — организмы, которые передвигаются с помощью одного или нескольких жгутиков. Многие из них состоят из одной клетки, но бывают и колониальные формы, а некоторые живут как паразиты. Разнообразие этой группы показывает, что одинаковый способ движения не означает одинаковый образ жизни.

Жгутик — тонкий подвижный вырост клетки, помогающий ей перемещаться. В воде он совершает волнообразные движения и как бы отталкивает клетку или тянет её за собой. Благодаря жгутику организм может искать свет, пищу и подходящие условия.

Стигма, или светочувствительный глазок, — участок клетки, который помогает воспринимать направление света. Она не видит предметы и не создаёт изображение, а лишь участвует в реакции на освещение. Для эвглены это полезно, потому что свет нужен ей для фотосинтеза.

Миксотрофное питание — сочетание разных способов получения питательных веществ. Эвглена на свету образует органические вещества в хлоропластах, а в темноте может получать готовые вещества из окружающей среды. Такая смена способа питания помогает ей существовать при разном освещении.

Как это устроено

Клетка эвглены зелёной покрыта эластичной оболочкой, которая сохраняет её форму, но не делает тело неподвижным. Внутри находятся цитоплазма и ядро: в цитоплазме размещены клеточные структуры, а ядро управляет работой клетки и хранит наследственную информацию. Хлоропласты содержат хлорофилл и улавливают свет для фотосинтеза. Жгутик обеспечивает движение, а стигма помогает клетке реагировать на освещение.

Эвглена перемещается к свету не потому, что стигма «видит» его, а потому, что клетка реагирует на его направление. Светочувствительный участок помогает определить, с какой стороны освещено тело. Затем движение жгутика направляет клетку к более освещённому месту. Там хлоропласты могут эффективнее использовать свет для образования органических веществ.

Способ питания эвглены зависит от доступности света. При освещении её хлоропласты используют энергию света для фотосинтеза, и клетка сама образует органические вещества из неорганических. Если света нет, фотосинтез прекращается, и эвглена получает готовые органические вещества из окружающей среды. Возможность переключаться между этими способами и называют миксотрофным питанием.

Эвглена размножается продольным делением: сначала удваиваются необходимые клеточные структуры, затем клетка разделяется вдоль тела. В результате образуются две дочерние клетки, и каждая получает часть содержимого материнской клетки, включая ядро и другие необходимые компоненты. Такое деление позволяет дочерним клеткам продолжить самостоятельную жизнь. Оно отличается от поперечного деления, при котором клетка разделялась бы поперёк своей длины.

Свободноживущие жгутиконосцы самостоятельно перемещаются и добывают пищу; пример — эвглена. Колониальный вольвокс состоит из множества клеток, расположенных в общей шаровидной колонии, причём клетки взаимодействуют друг с другом. Паразитические формы, например трипаносомы, живут в организме хозяина и получают вещества за его счёт. Их строение и образ жизни различаются: эвглене нужны хлоропласты, вольвоксу — согласованная работа клеток, а паразиту — приспособления для жизни в хозяине.

Представители жгутиконосцев и особенности их образа жизни

Сравнивайте представителей по всем столбцам: среда обитания и строение помогают понять, почему различается их питание. Эвглена и вольвокс могут фотосинтезировать, но первая — отдельная клетка, а второй — колония. Трипаносома показывает, что среди жгутиконосцев есть паразиты, не получающие питание за счёт фотосинтеза.

Разбор задач

Задача 1. У эвглены зелёной обнаружены жгутик, хлоропласты и светочувствительный глазок. Определите, как эти структуры помогают ей жить. Нужно связать каждую часть клетки с её функцией, а затем объяснить, как функции дополняют друг друга. Не следует приписывать стигме зрение, как у человека.

1. Сначала найдём функцию жгутика. Он совершает движения и позволяет эвглене перемещаться в воде, например в сторону более благоприятных условий.

2. Затем рассмотрим хлоропласты. На свету они участвуют в фотосинтезе, поэтому клетка может образовывать органические вещества.

3. Наконец, свяжем со светом стигму. Она помогает воспринимать направление освещения, а жгутик обеспечивает движение в выбранном направлении.

Ответ: жгутик служит для движения, хлоропласты — для фотосинтеза, а стигма помогает ориентироваться относительно света. Вместе эти структуры помогают эвглене переместиться туда, где она сможет использовать свет.

Задача 2. Эвглена оказалась в освещённой воде, а затем — в темноте. Объясните, как изменится способ получения ею питательных веществ. Для ответа важно не смешивать движение к свету и само получение пищи. Сравните, какие условия нужны каждому способу питания.

1. В освещённой воде хлоропласты могут использовать энергию света. Эвглена образует органические вещества при фотосинтезе.

2. В темноте света нет, поэтому фотосинтезировать клетка не может. Она переходит к получению готовых органических веществ из окружающей среды.

3. Сопоставим оба случая. Эвглена способна сочетать разные способы питания в зависимости от условий, и это называется миксотрофным питанием.

Ответ: на свету эвглена фотосинтезирует, а в темноте использует готовые органические вещества из окружающей среды. Такая способность позволяет ей жить при разном освещении.

Задача 3. В пробе воды обнаружены подвижные организмы: одни состоят из одной клетки, другие образуют шаровидные колонии. Сравните их и объясните, по каким признакам можно предположить, что это жгутиконосцы. Нужно различить отдельный одноклеточный организм и объединение многих клеток, не называя колонию одним организмом без объяснения.

1. Проверим, как устроены отдельные клетки и чем они движутся. Наличие жгутиков и движение с их помощью — характерные признаки жгутиконосцев.

2. Одиночную клетку можно сравнить с эвгленой. Шаровидная форма из множества клеток похожа на колонию вольвокса, в которой клетки также могут быть снабжены жгутиками.

3. Чтобы оценить колонию, нужно выяснить, сколько в ней клеток и как они взаимодействуют. Одной только шаровидной формы недостаточно, чтобы сделать вывод о едином многоклеточном организме.

Ответ: подвижность за счёт жгутиков позволяет предположить, что оба типа организмов относятся к жгутиконосцам. Одиночные формы представлены одной клеткой, а вольвокс — колонией многих взаимодействующих клеток.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все жгутиконосцы питаются фотосинтезом. Так думают, потому что хорошо знакомая эвглена имеет хлоропласты, однако многие жгутиконосцы их не имеют, а паразиты получают готовые вещества от хозяина. Проверяйте, есть ли у конкретного представителя хлоропласты и где он живёт. Не переносите свойства одного примера на всю группу.

Стигму иногда называют органом зрения, потому что её название переводят как «глазок». Но она воспринимает направление света и не формирует изображение. Чтобы проверить себя, спросите, различает ли клетка с помощью стигмы предметы и их форму. Правильнее говорить о светочувствительном участке клетки.

Жгутик можно спутать с ложноножками саркодовых, поскольку оба способа помогают передвигаться. Разница в том, что жгутик — постоянный тонкий вырост, а ложноножки временно возникают при изменении формы клетки. Сравните, меняет ли клетка очертания для движения или использует отдельный вырост. Это поможет не смешивать способы передвижения разных групп.

Ещё одна ошибка — утверждать, что эвглена делится поперёк. Её клетка делится продольно, вдоль тела, поэтому направление деления можно проверить по расположению будущих дочерних клеток. Поперечное деление шло бы от одной боковой стороны клетки к другой. Запомните признак вместе с названием: эвглена размножается продольным делением.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать строение клетки и функции её основных частей: ядра, цитоплазмы и оболочки. Также важно различать одноклеточный организм и колонию, состоящую из множества клеток. При сравнении с саркодовыми становится заметна разница в движении: жгутиконосцы используют жгутик, а саркодовые — временные ложноножки. Эти знания пригодятся при изучении простейших, паразитов и пищевых связей водных экосистем.

Что запомнить

• Жгутиконосцы передвигаются с помощью одного или нескольких жгутиков.
• У эвглены зелёной есть хлоропласты и светочувствительная стигма.
• На свету эвглена может образовывать органические вещества при фотосинтезе.
• В темноте эвглена способна получать готовые органические вещества.
• Сочетание разных способов питания называют миксотрофным питанием.
• Эвглена размножается продольным делением клетки.
• Среди жгутиконосцев есть одиночные, колониальные и паразитические формы.