§9. Животные, состоящие из одной клетки

Определения и обозначения

Одноклеточные животные, или простейшие, — организмы, тело которых состоит из одной клетки, самостоятельно выполняющей все жизненные функции. Эта клетка не является частью другого организма: она получает вещества, питается и удаляет ненужное. Поэтому простейшее может жить как самостоятельный организм, хотя состоит всего из одной клетки.

Ложноножки — временные выросты клетки амёбы, служащие для передвижения и захвата пищи. Амёба образует их, меняя форму тела, а затем перемещает содержимое клетки в направлении выроста. Ложноножки помогают ей не только приблизиться к пище, но и обхватить её.

Жгутик — длинный подвижный вырост клетки, с помощью которого эвглена передвигается. Его движения толкают клетку в воде. Наличие жгутика позволяет отличить эвглену от амёбы, которая перемещается иначе.

Реснички — многочисленные короткие выросты клетки инфузории, обеспечивающие движение и направление пищи к клеточному рту. Они работают согласованно, поэтому инфузория плывёт, а окружающая вода движется к месту захвата пищи. По ресничкам можно узнать характерный способ движения этого простейшего.

Как это устроено

Одна клетка простейшего может выполнять функции целого организма, потому что её части работают совместно и обмениваются веществами с окружающей средой. Через поверхность клетки поступают вода, кислород и растворённые вещества, необходимые для жизни. Внутри клетки пища перерабатывается, а образовавшиеся ненужные вещества выводятся наружу. Так клетка одновременно служит и телом, и системой жизнеобеспечения организма.

Способ передвижения зависит от строения клетки, поэтому у разных простейших он неодинаков. Амёба меняет форму и образует ложноножку: часть клетки выдвигается вперёд, и организм постепенно перемещается. Эвглена движется благодаря изгибам жгутика, который действует как гибкий движитель. У инфузории множество ресничек движется согласованно, создавая толчки и помогая ей плыть в нужном направлении.

Способы питания тоже связаны со строением клетки. Амёба окружает пищевую частицу ложноножками и захватывает её внутрь, а инфузория направляет ресничками поток воды с пищей к клеточному рту. Эвглена на свету использует хлоропласты — клеточные структуры, в которых образуются питательные вещества при фотосинтезе. Если света недостаточно, она может получать готовые органические вещества из окружающей среды.

Обмен веществ не прекращается, пока простейшее живёт: клетке нужны вещества для работы, а продукты обмена следует удалять. Кислород и растворённые вещества могут поступать через поверхность клетки, а ненужные вещества выходят наружу. В пресной воде вода постоянно проникает в клетку через её поверхность, поэтому её избыток необходимо выводить. Для этого служит сократительная вакуоль: она собирает воду, а затем сокращается и удаляет её.

Для увеличения числа особей простейшие размножаются делением клетки: одна клетка разделяется, образуя две дочерние. Такой способ подходит организму, состоящему из одной клетки, потому что при делении возникают новые самостоятельные организмы. Однако условия среды могут стать неблагоприятными — например, водоём может высохнуть или пищи станет мало. Некоторые простейшие тогда образуют цисту, то есть устойчивую защитную оболочку, которая помогает пережить трудный период.

Сравнение амёбы, эвглены и инфузории

Сначала сравните органы движения: по ним легко различить три организма. Затем сопоставьте питание — оно особенно необычно у эвглены, способной фотосинтезировать на свету. Общие признаки, например деление клетки и удаление избытка воды, показывают, что у простейших есть сходные жизненные задачи.

Разбор задач

Задача 1. У амёбы появились выросты клетки, и она сместилась к частице пищи. Назовите эти выросты и объясните их роль.

1. Определяем организм по условию: в задаче прямо названа амёба, а её временные выросты — характерная особенность движения.
2. Называем выросты: это ложноножки. Они возникают при изменении формы клетки и направлены туда, куда перемещается амёба.
3. Связываем движение с питанием: ложноножки помогают приблизиться к частице, а затем обхватить её и захватить внутрь клетки.

Ответ: это ложноножки; они обеспечивают передвижение амёбы и помогают захватывать пищу.

Задача 2. Сравните эвглену и инфузорию по органам движения и способу питания.

1. Сначала сопоставляем органы движения: у эвглены есть один длинный подвижный жгутик, а у инфузории — множество коротких ресничек. Значит, обе передвигаются выростами клетки, но их строение и работа различаются.
2. Затем сравниваем питание инфузории: реснички создают поток воды и направляют частицы пищи к клеточному рту. Это способ захвата готовой пищи.
3. Учитываем особенность эвглены: на свету её хлоропласты позволяют образовывать питательные вещества при фотосинтезе. При недостатке света она может получать готовые органические вещества из окружающей среды.

Ответ: эвглена движется жгутиком и способна фотосинтезировать на свету, а инфузория движется ресничками, которыми направляет пищу к клеточному рту.

Задача 3. В пресной воде клетка простейшего поглощает воду через поверхность тела. Объясните, зачем ей нужна сократительная вакуоль и что может произойти, если она перестанет работать.

1. Отмечаем условие: вода поступает в клетку из пресной среды через её поверхность. Если поступившую воду не удалять, внутри клетки будет накапливаться её избыток.
2. Определяем роль структуры: сократительная вакуоль собирает лишнюю воду и периодически выводит её наружу. Так она помогает сохранять водный баланс клетки.
3. Представляем последствие неисправности: без удаления избытка воды клетка может чрезмерно увеличиться, а её нормальная работа нарушится. В тяжёлом случае клетка может погибнуть.

Ответ: сократительная вакуоль удаляет избыток воды; если она перестанет работать, вода будет накапливаться и клетка может погибнуть.

Типичные ошибки

Ошибка — считать простейшее просто клеткой многоклеточного организма. Так можно подумать из-за слова «клетка», но простейшее самостоятельно выполняет жизненные функции и существует как отдельный организм. Проверьте себя вопросом: может ли эта клетка сама получать вещества и поддерживать свою жизнь? Если да, речь идёт о самостоятельном одноклеточном организме.

Неверно называть ложноножки постоянными органами движения. Их считают постоянными по ошибке, потому что они заметны, когда амёба перемещается; на самом деле это временные выросты, возникающие при изменении формы клетки. Чтобы проверить себя, вспомните: амёба может образовать ложноножку в одном месте, а затем изменить её расположение.

Не путайте органы движения трёх простейших: амёбе помогают ложноножки, эвглене — жгутик, инфузории — реснички. Путаница возникает потому, что все эти образования являются выростами клетки и помогают двигаться. Проверяйте ответ, связывая каждое название с характерным строением: временные выросты, один длинный вырост или множество коротких.

Сократительная вакуоль не переваривает пищу: её основная роль — удалять избыток воды и поддерживать водный баланс. Ошибка возникает из-за того, что слово «вакуоль» встречается в описаниях разных процессов клетки. Проверьте себя по назначению: пища захватывается или направляется к клеточному рту, а сократительная вакуоль собирает воду и выводит её.

Связь с другими темами

Для изучения простейших нужно знать основные части клетки и понимать, что клетка — структурная и функциональная единица живого организма. Это помогает объяснить, как одна клетка может обеспечивать жизнь целого организма, а не только входить в состав тела. Сравнение простейших с многоклеточными организмами показывает, что жизненные задачи можно решать разными способами. Эта тема также помогает изучать разнообразие животных и их приспособления к среде обитания.

Что запомнить

• Тело простейшего состоит из одной клетки, которая выполняет все жизненные функции.
• Амёба передвигается и захватывает пищу ложноножками.
• Эвглена движется с помощью жгутика; на свету она может фотосинтезировать.
• Инфузория передвигается ресничками и с их помощью направляет пищу к клеточному рту.
• Сократительная вакуоль удаляет избыток воды.
• Простейшие размножаются делением клетки; некоторые при неблагоприятных условиях образуют цисту.