§10. Многообразие простейших

Определения и обозначения

Простейшие — одноклеточные организмы, у которых одна клетка выполняет все жизненные функции. Они получают и используют вещества, реагируют на условия среды и размножаются, поэтому являются целыми организмами, а не отдельными клетками многоклеточного тела. Это различие помогает понять, почему простейшее может жить самостоятельно.

Ложноножки — временные выросты клетки амёбы, служащие для передвижения и захвата пищи. Амёба образует их в разных частях тела, поэтому может менять форму и двигаться в нужном направлении. Ложноножки также помогают окружить пищевую частицу.

Жгутик — длинный подвижный вырост клетки, с помощью которого, например, эвглена зелёная перемещается в воде. Он совершает движения, отталкивающие клетку от воды и позволяющие ей менять положение. Такой орган движения удобен для поиска подходящих условий.

Реснички — многочисленные короткие выросты инфузории-туфельки, обеспечивающие движение и направление пищевых частиц к клеточному рту. Они работают согласованно, словно множество маленьких вёсел. Благодаря этому инфузория может одновременно передвигаться и подводить пищу к месту её поглощения.

Как это устроено

Простейшие очень разнообразны по строению и образу жизни, хотя каждое из них состоит из одной клетки. Различия связаны с тем, как организм добывает пищу, перемещается и приспосабливается к своей среде. У одних есть выросты для захвата пищи, у других — структуры для движения или образования органических веществ. Поэтому одноклеточность не означает одинаковый образ жизни.

Амёба передвигается, постепенно образуя ложноножки: часть клетки вытягивается, и её содержимое перетекает в этот вырост. Так клетка меняет форму и перемещается по поверхности или в воде. Когда рядом оказывается пища, амёба обтекает её ложноножками и захватывает внутрь. Вокруг частицы образуется пищеварительная вакуоль, где пища переваривается.

Эвглена зелёная перемещается с помощью жгутика, который приводит клетку в движение в воде. В её клетке есть хлоропласты — структуры, в которых на свету образуются органические вещества. Это позволяет эвглене использовать энергию света для питания. Если света недостаточно, фотосинтез не обеспечивает её потребности, и она может использовать готовые органические вещества; так объясняется смешанный характер питания.

Инфузория-туфелька движется благодаря согласованным движениям ресничек. Они же создают ток воды, направляющий пищевые частицы к клеточному рту, через который пища попадает внутрь клетки. Затем она переваривается в пищеварительных вакуолях. В пресной воде вода может проникать в клетку, поэтому сократительные вакуоли периодически удаляют её избыток и помогают сохранять нормальную работу клетки.

Не все простейшие свободно живут в воде или почве: некоторые используют другие организмы как хозяев и питаются за их счёт. Малярийный плазмодий паразитирует в организме человека и комара и вызывает малярию. Переход между хозяевами нужен паразиту для прохождения разных этапов жизненного цикла. Заражённый комар передаёт плазмодия человеку при укусе, поэтому особенности его жизни связаны и с распространением заболевания.

Сравнение представителей простейших

Сравнивайте представителей по столбцам: сначала определите, где и как они живут, затем найдите различия в движении и питании. Так легко увидеть, что сходство по признаку одноклеточности сочетается с разными приспособлениями. Таблица также помогает отличить свободноживущих организмов от паразита.

Разбор задач

Задача 1. У простейшего меняются форма тела и направление движения, а для захвата пищи оно образует выросты клетки. Определите организм и назовите выросты.

1. Из условия следует, что клетка меняет форму во время движения.
2. Вспоминаем, что амёба перемещается, вытягивая временные выросты в разных направлениях.
3. Этими же выростами она обтекает и захватывает пищу, значит, речь идёт о ложноножках.

Ответ: это амёба; её выросты называются ложноножками. Важная подсказка — выросты не постоянны и служат не только для передвижения, но и для захвата пищи.

Задача 2. Организм движется с помощью жгутика, имеет хлоропласты и на свету образует органические вещества. Объясните, почему его питание можно назвать смешанным.

1. Жгутик указывает на эвглену зелёную, а наличие хлоропластов позволяет ей образовывать органические вещества на свету.
2. Фотосинтез — это образование органических веществ с использованием энергии света; он объясняет один способ питания эвглены.
3. При недостатке света эвглена может использовать готовые органические вещества, поэтому одним фотосинтезом её питание не ограничивается.

Ответ: питание эвглены называют смешанным, потому что она сочетает образование органических веществ на свету с использованием готовых веществ при недостатке света.

Задача 3. Сравните инфузорию-туфельку и малярийного плазмодия по образу жизни, движению и связи с другими организмами. Укажите, почему плазмодий опасен для человека.

1. Инфузория-туфелька — свободноживущий обитатель водоёма, а малярийный плазмодий — паразит, связанный с организмами хозяев.
2. Инфузория активно перемещается ресничками; у плазмодия нет такого органа движения, как реснички, жгутик или ложноножки.
3. Жизненный цикл плазмодия связан с человеком и комаром, который переносит паразита при укусе.

Ответ: инфузория самостоятельно живёт в воде и движется ресничками, а плазмодий паразитирует и передаётся через комара. Он опасен тем, что вызывает у человека малярию.

Типичные ошибки

Ошибка — считать простейших многоклеточными, потому что у них есть разные клеточные структуры. Так можно решить, что каждая структура является отдельной клеткой или органом многоклеточного тела. Проверьте себя: простейшее состоит из одной клетки, и именно она выполняет все его жизненные функции.

Ложноножки, жгутики и реснички иногда принимают за одно и то же, потому что все они связаны с движением. Но ложноножки амёбы временные и также захватывают пищу, жгутик эвглены длинный, а реснички инфузории многочисленные и короткие. Чтобы проверить ответ, сопоставьте название организма с характерным органом движения.

Неверно утверждать, что эвглена питается только фотосинтезом. Эту ошибку допускают из-за её зелёного цвета и наличия хлоропластов, но при недостатке света эвглена может использовать готовые органические вещества. Проверьте себя вопросом: сможет ли такой способ питания объяснить жизнь организма при отсутствии света?

Малярийного плазмодия нельзя называть свободноживущим: он паразитирует и зависит от организмов хозяев. Ошибка возникает, если помнить только, что плазмодий — одноклеточный организм, и не учитывать его образ жизни. Проверьте себя: в описании жизненного цикла есть человек и комар, а передача паразита связана с укусом комара.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в простейших, нужно знать, что клетка — основная структурная и функциональная единица живого, и уметь различать клеточные структуры. Тема связана со способами питания: фотосинтезом и использованием готовых органических веществ, а также с приспособлениями организмов к среде. Эти знания пригодятся при изучении паразитов, заболеваний человека и общих признаков животных.

Что запомнить

• Простейшие — одноклеточные организмы, выполняющие все жизненные функции одной клеткой.
• Амёба передвигается и захватывает пищу ложноножками.
• Эвглена зелёная движется жгутиком и может сочетать разные способы питания.
• Инфузория-туфелька передвигается ресничками.
• Сократительные вакуоли удаляют избыток воды из клетки.
• Малярийный плазмодий — паразит, вызывающий малярию.