Подцарство одноклеточные животные, или простейшие

Определения и обозначения

Простейшие — одноклеточные организмы, традиционно изучаемые в школьном курсе как подцарство одноклеточных животных. Иными словами, один организм здесь состоит из одной клетки, а не из множества специализированных клеток. Это понятие помогает отличать простейших от многоклеточных животных и понять, почему отдельная клетка может быть самостоятельным живым организмом.

Органоиды — части клетки, выполняющие определённые функции. У простейших к ним относятся, например, ядро, пищеварительные и сократительные вакуоли; вакуоли — полости внутри клетки. Знание органоидов помогает объяснить, как клетка без органов получает пищу, переваривает её и поддерживает нужное количество воды.

Ложноножки, жгутики и реснички — образования клетки, помогающие ей двигаться или захватывать пищу. Ложноножки — временные выступы клетки, жгутик похож на длинный подвижный вырост, а реснички — многочисленные короткие выросты. Эти термины нужны, чтобы описывать способы передвижения разных простейших и сопоставлять их строение.

Паразит — организм, который живёт за счёт другого организма и может причинять ему вред. Например, малярийный плазмодий развивается в организме человека и вызывает заболевание. Это понятие помогает отличить паразитических простейших от свободноживущих и понять, почему некоторые из них важны для медицины.

Как это устроено

Клетка простейшего должна одновременно выполнять задачи, которые у многоклеточных животных распределены между разными тканями и органами. Поэтому в ней есть ядро, которое хранит наследственную информацию и управляет работой клетки, и органоиды, обеспечивающие отдельные процессы. Однако клетка не просто набор частей: все её структуры работают согласованно, иначе организм не сможет жить и размножаться.

Водная среда влияет на устройство клетки: вода может постоянно проникать внутрь простейшего. Если её избыток не удалять, клетка способна набухнуть и повредиться. Сократительная вакуоль собирает лишнюю воду и периодически выводит её наружу, поэтому помогает поддерживать устойчивое состояние клетки. У обитателей солёной воды или паразитов работа этой структуры может отличаться, поскольку условия вокруг них другие.

Способ движения связан и со строением организма, и с тем, как он добывает пищу. Амёба образует ложноножки, меняет форму и обтекает частицу пищи, после чего внутри клетки образуется пищеварительная вакуоль. Эвглена движется с помощью жгутика, а инфузория — с помощью множества ресничек; их движение также помогает находить подходящие условия и пищу. Разные способы не случайны: они соответствуют образу жизни каждого организма.

Питание простейших тоже неодинаково. Амёба и инфузория захватывают готовые пищевые частицы, которые затем перевариваются внутри клетки. У эвглены есть хлоропласты — органоиды с зелёным пигментом хлорофиллом, поэтому при достаточном освещении она способна образовывать органические вещества из неорганических. Такая особенность позволяет ей сочетать разные способы питания в зависимости от условий среды.

Большинство знакомых школьных примеров размножается делением клетки: сначала копируется наследственный материал, затем клетка разделяется на две дочерние. Такой способ позволяет быстро увеличивать численность, когда условия благоприятны. Но простейшие живут в меняющейся среде, поэтому их развитие и размножение могут быть сложнее; у паразитических видов жизненный цикл нередко включает несколько стадий и разных хозяев.

Основные группы простейших и их особенности

Чтобы пользоваться таблицей, сначала определите, какое образование помогает организму двигаться, а затем проверьте, как он получает пищу и где живёт. Признаки в таблице — удобные ориентиры для сравнения, а не описание всех видов каждой группы. Некоторые организмы обладают необычными особенностями, поэтому при определении стоит учитывать сразу несколько признаков.

Разбор задач

Задача. У одноклеточного организма обнаружены жгутик и хлоропласты. На свету он образует органические вещества, а при недостатке света способен использовать готовые. Определите, какой это организм из изученных примеров, и объясните, почему его питание нельзя описать только одним способом. Решение строим по наблюдаемым признакам, не делая вывод лишь по тому, что организм одноклеточный.

1. Сначала выясним, какие признаки позволяют определить организм. Жгутик помогает ему передвигаться, а хлоропласты позволяют использовать энергию света для образования органических веществ. Такое сочетание признаков характерно для эвглены зелёной.

2. Затем проверим, как именно меняется питание. На свету эвглена использует хлоропласты и образует органические вещества, поэтому проявляет признаки растительного способа питания. Если света недостаточно, ей доступно использование готовых веществ из окружающей среды.

3. Теперь сформулируем вывод о способе питания. Нельзя назвать его только растительным, потому что при отсутствии света эвглена может получать готовые органические вещества. Нельзя описать его и только как питание готовой пищей, поскольку на свету организм способен образовывать органические вещества.

Ответ: это эвглена зелёная. Она передвигается жгутиком и сочетает образование органических веществ на свету с использованием готовых веществ при других условиях. При разборе подобных заданий сопоставляйте сразу несколько признаков: движение, строение клетки и способ питания. Если один признак подходит нескольким организмам, остальные помогут сделать вывод точнее.

Типичные ошибки

• Ошибка: считать простейшее клеткой, а не организмом. Её допускают, потому что у простейших действительно всего одна клетка, а слово «организм» часто связывают с многоклеточным животным. Проверьте себя вопросом: выполняет ли эта клетка жизненные функции и может ли самостоятельно существовать? Если да, перед вами одноклеточный организм.

• Ошибка: считать, что все простейшие передвигаются одинаково. Обычно запоминают один пример, например амёбу, и переносят её ложноножки на остальные организмы. Для проверки сравните образования движения: у амёбы это ложноножки, у эвглены — жгутик, у инфузории — реснички.

• Ошибка: утверждать, что эвглена питается только как растение или только готовой пищей. Такое упрощение возникает, если учитывать лишь один набор условий. Проверьте, говорится ли в задании о свете или его недостатке: от этого зависит способ получения органических веществ.

• Ошибка: путать свободноживущих простейших с паразитами. Не каждый одноклеточный организм обитает внутри другого существа, хотя слово «животные» может навести на такой вывод. Чтобы проверить ответ, выясните, где живёт организм и получает ли он ресурсы за счёт хозяина; малярийный плазмодий — пример паразита.

Связь с другими темами

Тема простейших опирается на знания о клетке: ядре, мембране и органоидах. Через сравнение амёбы, эвглены и инфузории можно увидеть, как строение связано с движением и питанием, а также повторить различия между растительным и животным способами получения пищи. Разговор о малярийном плазмодии связывает биологию животных с темой паразитов, заболеваний и профилактики. Наконец, изучение одноклеточных помогает перейти к теме многоклеточных организмов, у которых функции распределены между разными клетками.

Что запомнить

• Простейшие — организмы, состоящие из одной клетки, которая выполняет жизненные функции.

• Амёба передвигается ложноножками, эвглена — жгутиком, инфузория — ресничками.

• Пищеварительная вакуоль участвует в переваривании пищи, а сократительная удаляет избыток воды.

• Эвглена на свету образует органические вещества с помощью хлоропластов, но может использовать и готовые вещества.

• Малярийный плазмодий — паразит, вызывающий малярию; способ движения, питание и место обитания помогают сравнивать простейших.