§ 28. Значение протистов в природе и жизни человека

Определения и обозначения

Планктон — организмы, которые не могут противостоять течениям и пассивно перемещаются в толще воды. Многие водные протисты малы и не способны самостоятельно плыть против течения, поэтому входят в состав планктона. Это понятие помогает описывать организмы, связанные с жизнью в толще воды, а не на дне или берегу.

Фитопланктон — фотосинтезирующая часть планктона, в том числе одноклеточные водоросли. Фотосинтез — образование органических веществ с использованием энергии света; при этом выделяется кислород. Фитопланктон важен потому, что создаёт пищу для других организмов и поддерживает содержание кислорода в водной среде.

Зоопланктон — часть планктона, состоящая из мелких животных и гетеротрофных протистов. Гетеротрофы получают готовые органические вещества, поедая другие организмы или их остатки. Зоопланктон служит пищей для многих водных животных, поэтому помогает передавать питание от мелких организмов к более крупным.

Паразитизм — отношения, при которых один организм живёт за счёт другого и наносит ему вред. Организм, за счёт которого живёт паразит, называют хозяином. Это понятие позволяет понять образ жизни протистов, вызывающих заболевания: они используют ресурсы хозяина, а его организм страдает.

Как это устроено

Фотосинтезирующие протисты используют свет, воду и углекислый газ, чтобы создавать органические вещества. Эти вещества становятся пищей для самих протистов и других организмов, а кислород попадает в воду и окружающую среду. Так протисты выступают производителями — организмами, которые создают органику из неорганических веществ. Поэтому многие водные пищевые цепи начинаются именно с них.

Протисты входят в планктон, потому что небольшие размеры и слабая способность к активному плаванию позволяют воде переносить их течениями. Часть планктона сама производит пищу, а часть питается готовой органикой. Затем планктон поедают более крупные животные, например рыбы или их кормовые организмы. С каждым таким переходом по пищевой цепи вещества и энергия передаются дальше, связывая обитателей водоёма.

Некоторые протисты живут в симбиозе с другими организмами. Симбиоз — совместное существование организмов разных видов; его участники могут получать пользу друг от друга. Например, фотосинтезирующий партнёр способен снабжать другого органическими веществами, а тот предоставляет ему место для жизни и необходимые вещества. Такое сотрудничество помогает партнёрам выживать в условиях, где каждому из них по отдельности было бы труднее.

Малярийный плазмодий живёт и размножается в организме человека, используя его ресурсы и вызывая болезнь. Заражение происходит при укусе заражённого комара: комар переносит возбудителя между людьми, но сам не является причиной малярии. Дизентерийная амёба может попасть в организм человека с загрязнённой водой или пищей и повредить ткани кишечника. В обоих случаях паразит получает пользу, а хозяину наносится вред, поэтому такие протисты опасны для здоровья.

При благоприятных условиях отдельные протисты, в том числе одноклеточные водоросли, могут быстро размножаться. Их скопление вызывает цветение воды — заметное изменение её цвета и прозрачности. Когда масса организмов отмирает, бактерии разлагают органические остатки и расходуют растворённый кислород. Если кислорода становится мало, рыбам и другим обитателям труднее дышать; некоторые виды цветущих организмов также могут выделять вредные вещества.

Роль протистов в природе и жизни человека

В таблице сопоставлены группы протистов и последствия их деятельности. Смотри на оба столбца со значением: один показывает роль в экосистемах, другой — возможное влияние на человека. Помни, что значение зависит от вида протиста и условий его жизни.

Разбор задач

Объясните, почему уменьшение численности фитопланктона может повлиять на рыб в водоёме. Нужно проследить не только прямую связь между организмами, но и промежуточные звенья питания. Фитопланктон — производитель, поэтому его сокращение меняет количество пищи, доступной другим обитателям.

1. Фитопланктон фотосинтезирует и создаёт органические вещества, которыми питаются некоторые мелкие водные организмы.
2. Эти организмы входят в планктон и становятся пищей для более крупных животных, в том числе для рыб или организмов, которыми рыбы питаются.
3. Если фитопланктона становится меньше, может сократиться кормовая база на нескольких звеньях пищевой цепи.

Ответ: уменьшение фитопланктона способно привести к нехватке пищи для организмов планктона, а затем и для рыб. Эффект зависит от конкретной пищевой цепи и других источников корма. Причина влияния — передача веществ и энергии от производителей к потребителям.

Малярийный плазмодий живёт в организме человека и передаётся при укусе комара. Укажите, почему его относят к паразитам и какую роль играет комар. В задаче важно различить того, кто вызывает болезнь, и того, кто переносит возбудителя. Для этого выясним, кто получает пользу и кому причиняется вред.

1. Плазмодий использует организм человека для жизни и размножения, а заражение может вызвать заболевание. Значит, человек выступает хозяином, а плазмодий — паразитом.
2. При укусе заражённого комара возбудитель передаётся человеку. Сам факт передачи не делает комара возбудителем болезни.
3. Комар переносит плазмодия между хозяевами, поэтому его называют переносчиком. Причину малярии следует называть отдельно — это малярийный плазмодий.

Ответ: плазмодий является паразитом, потому что живёт за счёт человека и наносит ему вред. Комар служит переносчиком возбудителя при укусе. Эти роли нельзя смешивать: хозяин заражается, переносчик передаёт, а болезнь вызывает паразит.

В водоёме произошло массовое размножение одноклеточных водорослей. Предложите возможные последствия для водных организмов и объясните их. Само наличие водорослей нормально: опасность связана с их чрезмерным количеством и изменением условий среды. Рассмотрим, что происходит во время цветения воды и после него.

1. Большое количество водорослей может сделать воду менее прозрачной, поэтому свет хуже проникает в глубину и условия для других фотосинтезирующих организмов меняются.
2. Когда водоросли отмирают, микроорганизмы разлагают их остатки. На этот процесс расходуется растворённый в воде кислород.
3. Если кислорода не хватает, рыбы и другие организмы могут испытывать трудности с дыханием и погибать. Некоторые виды при цветении также способны выделять вредные вещества.

Ответ: массовое размножение может ухудшить условия жизни, снизить доступность кислорода и привести к гибели водных организмов. Последствия зависят от вида водорослей и масштаба цветения. Поэтому нельзя считать, что любое увеличение их численности полезно для водоёма.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все протисты вредны. Так думают, потому что запоминают примеры паразитов и болезней, но среди протистов есть производители органических веществ и участники пищевых цепей. Проверь себя: спроси, какой именно вид рассматривается и какова его роль в экосистеме.

Ошибка — путать фитопланктон и зоопланктон. Оба входят в планктон и могут быть небольшими, поэтому их легко объединить в одну группу. Но фитопланктон фотосинтезирует, а зоопланктон питается готовыми органическими веществами; проверка простая — выясни, создаёт организм пищу или потребляет её.

Ошибка — называть комара возбудителем малярии. Комар участвует в заражении и потому запоминается как причина болезни, однако возбудитель — малярийный плазмодий, а комар только переносит его. Чтобы проверить ответ, раздели роли: кто вызывает болезнь, кто переносит возбудителя и кто становится хозяином.

Ошибка — считать любое размножение водорослей полезным. Водоросли могут производить органические вещества, поэтому их рост кажется безусловно благоприятным. Но чрезмерное размножение меняет условия среды, а разложение отмерших организмов расходует кислород; проверь, не стало ли цветение настолько сильным, что оно вредит обитателям водоёма.

Связь с другими темами

Чтобы понять роль протистов, нужно различать автотрофное и гетеротрофное питание. Автотрофы, например фотосинтезирующие водоросли, сами образуют органические вещества, а гетеротрофы получают готовую пищу; для этого полезно знать, как происходит фотосинтез. Тема связана с пищевыми цепями и экосистемами: протисты могут быть производителями, пищей или паразитами. Эти знания помогут изучать биоразнообразие, паразитов и профилактику инфекционных заболеваний.

Что запомнить

• Фитопланктон образует органические вещества при фотосинтезе.
• Многие водные пищевые цепи начинаются с фотосинтезирующих протистов.
• Протисты могут быть пищей для других организмов.
• Некоторые протисты живут в симбиозе с другими организмами.
• Паразитические протисты способны вызывать заболевания.
• Массовое размножение протистов может нарушать равновесие в водоёме.