§ 26. Жгутиконосцы

Определения и обозначения

Жгутиконосцы — одноклеточные организмы, передвигающиеся с помощью одного или нескольких жгутиков. В отличие от амёб, которые меняют форму клетки и ползут с помощью ложноножек, жгутиконосцы используют постоянный подвижный вырост. От инфузорий они отличаются тем, что те перемещаются благодаря множеству коротких ресничек.

Жгутик — тонкий подвижный вырост клетки, обеспечивающий движение. Он изгибается и отталкивает клетку от окружающей воды, поэтому организм может плыть, а не просто оставаться на месте. Изменяя направление движения, клетка получает возможность искать свет, пищу или более подходящие условия.

Эвглена зелёная — одноклеточный жгутиконосец с хлоропластами, в которых происходит фотосинтез. На свету она сама образует органические вещества, а в темноте может поглощать готовые вещества из воды. Такое сочетание позволяет ей получать питание разными способами в зависимости от освещения.

Колония — группа связанных между собой одноклеточных организмов, существующих совместно. Вольвокс образует шарообразную колонию из множества клеток, и у отдельных клеток есть собственные жизненные функции. Поэтому колония отличается от одной клетки: она состоит из многих клеток, хотя выглядит как единое целое.

Как это устроено

Клетка жгутиконосца снаружи ограничена мембраной, а внутри заполнена цитоплазмой, где находятся органоиды — части клетки с определёнными функциями. Ядро содержит наследственный материал и управляет работой клетки, поэтому его копии должны попасть в дочерние клетки при размножении. Жгутик обычно выходит из передней части клетки, а другие органоиды участвуют в питании, выделении ненужных веществ и поддержании жизнедеятельности. У разных видов их устройство и число жгутиков различаются.

Жгутик движется волнообразно: его изгибы передают воде толчки, которые перемещают клетку. Направленное движение полезно не только для того, чтобы сменить место, но и чтобы найти более подходящую среду. Например, эвглена может перемещаться к освещённым участкам, где фотосинтезировать легче; другие виды ищут пищу или условия, в которых им проще выжить.

Эвглена зелёная меняет способ получения пищи в зависимости от освещения, потому что её хлоропласты работают только при наличии света. На свету в процессе фотосинтеза из неорганических веществ образуются органические вещества. Если света нет, фотосинтез прекращается, и эвглена может использовать растворённые в воде готовые органические вещества. Поэтому её нельзя отнести только к организмам, которые питаются одним способом.

Перед размножением жгутиконосец сначала копирует наследственный материал, чтобы обе будущие клетки получили нужную информацию. Затем клетка делится надвое, и её содержимое распределяется между двумя дочерними клетками. Каждая из них становится самостоятельным организмом и может расти, двигаться и со временем снова делиться. Так из одной клетки образуются две, а число организмов увеличивается.

Свободноживущие жгутиконосцы обитают, например, в пресных водоёмах и самостоятельно находят подходящие условия и пищу. Паразитические виды живут внутри организма хозяина или в его тканях и получают необходимые вещества за его счёт. Их присутствие может вредить хозяину и вызывать болезни; пример таких организмов — трипаносомы. Следовательно, образ жизни зависит от вида, и нельзя считать всех жгутиконосцев паразитами.

Представители жгутиконосцев и особенности их образа жизни

Сравнивайте представителей по строкам: так легче увидеть, какие признаки у них общие, а какие связаны с образом жизни. Обратите внимание, что сходный способ движения не означает одинакового питания. Вольвокс образует колонию, а трипаносома ведёт паразитический образ жизни.

Разбор задач

Задача 1

В капле воды обнаружен одноклеточный организм с жгутиком. Назовите признак, по которому его можно отнести к жгутиконосцам.

1. Сначала определяем, какая особенность названа в условии: у организма есть жгутик, а сам организм состоит из одной клетки. Это строение позволяет ему передвигаться с помощью жгутика.
2. Сопоставляем этот признак с определением группы: жгутиконосцы перемещаются благодаря одному или нескольким жгутикам. Значит, способ движения подходит для отнесения организма к этой группе.
3. При этом нельзя установить конкретный вид только по наличию жгутика. У разных жгутиконосцев он может быть устроен и использоваться сходным образом, поэтому для определения вида потребуются дополнительные признаки.

Ответ: организм можно отнести к жгутиконосцам по передвижению с помощью жгутика; одного этого признака недостаточно, чтобы назвать конкретный вид.

Задача 2

Объясните, почему эвглена зелёная на свету и в темноте может получать органические вещества разными способами.

1. Вспоминаем строение эвглены: в её клетке есть хлоропласты. Они нужны для фотосинтеза, который возможен только при освещении.
2. На свету эвглена использует энергию света и образует органические вещества из неорганических. Поэтому в освещённой воде она может самостоятельно создавать пищу.
3. В темноте света для фотосинтеза нет, и хлоропласты не обеспечивают образование пищи. Тогда эвглена может поглощать из воды готовые органические вещества, если они там есть.

Ответ: способ питания зависит от освещения: на свету эвглена фотосинтезирует, а в темноте использует готовые органические вещества.

Задача 3

Сравните эвглену зелёную, вольвокс и трипаносому по строению, питанию и образу жизни. Укажите, какие из них образуют колонию или ведут паразитический образ жизни.

1. Сначала сравниваем строение. Эвглена и трипаносома — отдельные одноклеточные организмы, а вольвокс представляет собой колонию множества клеток; жгутики помогают представителям всех трёх групп двигаться.
2. Затем рассматриваем питание. Эвглена на свету фотосинтезирует, а в темноте может использовать готовые вещества. Вольвокс получает органические вещества благодаря фотосинтезу, а трипаносома использует вещества организма-хозяина.
3. Наконец, устанавливаем образ жизни. Эвглена и вольвокс свободно живут в воде, но вольвокс при этом существует колонией. Трипаносома — паразит, поскольку живёт за счёт хозяина.

Ответ: вольвокс образует колонию, а трипаносома ведёт паразитический образ жизни. Эвглена — свободноживущая одноклеточная форма, способная менять способ питания в зависимости от освещения.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все жгутиконосцы питаются одинаково. Так думают, потому что представителей группы объединяет движение с помощью жгутиков, но способ передвижения не определяет способ питания. Чтобы проверить себя, сравните эвглену, вольвокс и трипаносому: среди них есть фотосинтезирующие формы и паразиты.

Неверно называть вольвокс одной многоклеточной особью без пояснений. Колония может выглядеть единым шаром, поэтому её легко принять за организм из клеток, составляющих ткани. Проверьте себя вопросом: сколько клеток входит в вольвокс? Это колония многих клеток, а не одна клетка.

Жгутик не следует путать с ресничками или ложноножками. Все эти структуры помогают двигаться, из-за чего можно решить, что это разные названия одного и того же. Сверьте способ движения: жгутик — длинный подвижный вырост, ресничек много и они короткие, а ложноножки образуются при изменении формы клетки.

Ошибка — считать любого жгутиконосца опасным для человека. Её допускают, если знают о паразитических трипаносомах, но забывают о свободноживущих видах. Чтобы проверить себя, выясните, живёт ли конкретный организм в воде самостоятельно или использует организм хозяина; паразитами являются не все представители группы.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о строении клетки: мембрана отделяет её от среды, цитоплазма заполняет клетку, а ядро содержит наследственный материал. Одноклеточный организм одной клеткой выполняет все жизненные процессы — двигается, питается и размножается. На примере жгутиконосцев видно, как строение клетки связано с её работой.

Тема соединяет знания о клетке с изучением движения, питания и размножения простейших. Эти представления пригодятся при знакомстве с другими одноклеточными организмами и паразитами: будет легче сравнивать их строение и образ жизни. Так можно понять, почему одни виды свободно обитают в водоёмах, а другие зависят от организма хозяина.

Что запомнить

• Жгутиконосцы передвигаются с помощью жгутиков.
• Эвглена зелёная содержит хлоропласты и может менять способ питания в зависимости от освещения.
• Жгутиконосцы размножаются делением клетки.
• Вольвокс — колониальный жгутиконосец.
• Среди жгутиконосцев есть свободноживущие и паразитические виды.
• Трипаносомы — паразитические жгутиконосцы.