§ 3. Подцарство Одноклеточные. Типы Жгутиконосцы и Ресничные

Определения и обозначения

Одноклеточные — организмы, состоящие из одной клетки, которая самостоятельно выполняет все жизненные функции. Это не просто клетка, входящая в тело многоклеточного животного: отдельная клетка здесь является целым организмом. Поэтому в ней должны происходить питание, движение, выделение и размножение.

Жгутиконосцы — одноклеточные животные, передвигающиеся с помощью одного или нескольких жгутиков. Жгутик — тонкий подвижный вырост клетки, который помогает ей перемещаться в воде. По наличию жгутика можно отличить эту группу от ресничных.

Ресничные — одноклеточные животные, передвигающиеся с помощью многочисленных ресничек. Реснички короче жгутика, зато покрывают поверхность клетки и движутся согласованно. Они могут не только перемещать организм, но и создавать ток воды с пищевыми частицами.

Эвглена зелёная и инфузория-туфелька — примеры одноклеточных, на которых рассматривают строение и жизненные процессы жгутиконосцев и ресничных. Эвглена помогает изучить связь движения, восприятия света и фотосинтеза. Инфузория показывает, как реснички участвуют в передвижении и добывании пищи.

Как это устроено

У одноклеточного организма нет отдельных органов, как у крупного животного, потому что его тело состоит из одной клетки. Вместо органов разные задачи выполняют части клетки — органоиды. Одни структуры помогают получать энергию и питательные вещества, другие обеспечивают движение или удаляют ненужные вещества. Такое разделение работы позволяет одной клетке поддерживать жизнь всего организма.

Эвглена зелёная движется при помощи жгутика, который совершает волнообразные движения и тянет клетку вперёд. Ей важно находить освещённые участки воды, потому что на свету хлоропласты используют энергию света для фотосинтеза. Светочувствительный глазок помогает определить, откуда поступает свет. Так строение эвглены помогает ей перемещаться к условиям, подходящим для питания.

На свету эвглена использует фотосинтез: с его помощью она образует органические вещества из неорганических. В темноте фотосинтез невозможен, поскольку для него нужна энергия света. Если в окружающей среде есть готовые органические вещества, эвглена может получать их, как это делают животные. Способность использовать разные источники питания помогает ей жить при меняющихся условиях.

Инфузория-туфелька покрыта множеством ресничек. Их согласованные движения перемещают клетку, а ток воды направляет пищевые частицы к клеточному рту — участку, через который пища попадает внутрь. Затем частицы оказываются в пищеварительных вакуолях, где перевариваются. Полученные питательные вещества используются клеткой, а непереваренные остатки выводятся наружу.

В пресной воде вода может поступать внутрь инфузории, поэтому её избыток необходимо удалять. Эту задачу выполняют сократительные вакуоли: они собирают воду и периодически выводят её из клетки. Инфузория размножается делением, при котором из одной особи возникают две. При конъюгации две инфузории обмениваются наследственным материалом; это не увеличивает число особей сразу, но обновляет наследственную информацию.

Сравнение эвглены зелёной и инфузории-туфельки

В таблице сопоставлены признаки двух одноклеточных. Сначала сравнивайте способы движения и питания, а затем — структуры, которые выполняют эти задачи. Такой порядок помогает увидеть, как особенности строения связаны с образом жизни каждого организма.

Разбор задач

Задача 1. У одноклеточного организма обнаружены один длинный жгутик и светочувствительный глазок. К какой группе его можно отнести? Сначала определим, какой признак связан с передвижением, а затем сопоставим его с особенностями групп. При этом глазок подсказывает, что организм способен воспринимать направление света, но для определения группы важнее органоид движения.

1. Находим органоид движения: это длинный жгутик.
2. Вспоминаем, что жгутиконосцы передвигаются одним или несколькими жгутиками, а ресничные — многочисленными ресничками.
3. Сопоставляем признак организма с определением группы. Светочувствительный глазок дополнительно напоминает об эвглене, но сам по себе не заменяет признак движения.

Ответ: организм относится к жгутиконосцам.

Задача 2. Эвглена зелёная оказалась в темноте. Объясните, как изменится получение ею питательных веществ и почему. Важно разделить два возможных способа питания и понять, какое условие необходимо для каждого. Отсутствие света влияет на фотосинтез, но не обязательно лишает эвглену всякого источника пищи.

1. На свету хлоропласты обеспечивают фотосинтез, при котором образуются органические вещества.
2. В темноте света нет, поэтому фотосинтез не идёт и этот способ получения органических веществ становится недоступен.
3. Если в окружающей среде есть готовые органические вещества, эвглена может использовать их. Если таких веществ нет, доступность питания для неё будет ограничена.

Ответ: в темноте эвглена не фотосинтезирует, но может получать готовые органические вещества, если они присутствуют.

Задача 3. Сравните эвглену зелёную и инфузорию-туфельку по способу движения, питанию и удалению избытка воды. Объясните, как строение связано с их жизнью. Чтобы не перепутать признаки, рассмотрим каждую функцию отдельно. Затем соединим строение и результат: органоид помогает организму выполнять нужную задачу.

1. Движение. Эвглена использует жгутик, а инфузория — множество ресничек; оба типа органоидов помогают перемещаться в воде.
2. Питание. Эвглена на свету фотосинтезирует и при наличии готовых органических веществ может использовать их. Инфузория ресничками направляет пищу к клеточному рту, а пищеварительные вакуоли участвуют в её переваривании.
3. Вода. У обоих организмов избыток воды удаляют сократительные вакуоли, которые выводят её из клетки.

Ответ: организмы отличаются органоидами движения и способом питания, но обоим нужны сократительные вакуоли для удаления избытка воды. Их строение помогает двигаться, получать пищу и поддерживать работу клетки.

Типичные ошибки

Ошибка — считать одноклеточный организм просто клеткой многоклеточного животного. Такое представление возникает потому, что и там и там речь идёт об одной клетке, но у одноклеточного она составляет всё тело и выполняет все жизненные функции. Проверь себя вопросом: есть ли у организма другие клетки, которые берут на себя часть работы? Если нет, перед тобой самостоятельный одноклеточный организм.

Ошибка — называть жгутик эвглены ресничками или наоборот. Оба органоида обеспечивают движение, поэтому их легко спутать по назначению, но они различаются строением и количеством. Жгутик длинный и обычно один или их немного, а реснички короткие и многочисленные. Для проверки назови не только функцию, но и характерный вид органоида.

Ошибка — утверждать, что эвглена питается только как растение. Так думают из-за наличия хлоропластов, однако фотосинтез возможен лишь на свету, а при наличии готовых органических веществ эвглена может использовать и их. Проверь себя: учитываешь ли ты условия среды, особенно наличие света? Если нет, ответ о её питании неполный.

Ошибка — путать деление инфузории с конъюгацией. При делении одна особь разделяется и число организмов увеличивается, а при конъюгации происходит обмен наследственным материалом между двумя инфузориями. Путаница возникает потому, что оба процесса связаны с участием двух клеток или их частей. Проверь себя вопросом: стало ли особей больше сразу после процесса?

Связь с другими темами

Для изучения одноклеточных нужно знать основные части клетки и понимать, что органоиды выполняют разные функции. Тема связана с фотосинтезом и способами питания: на примере эвглены видно, как организм использует свет или готовые органические вещества. Сравнение эвглены и инфузории помогает увидеть разнообразие животных и приспособление к среде обитания. Знания о делении и конъюгации пригодятся при изучении размножения и усложнения организмов в ходе эволюции.

Что запомнить

• Одноклеточный организм состоит из одной клетки, выполняющей все жизненные функции.
• Эвглена зелёная относится к жгутиконосцам и передвигается с помощью жгутика.
• На свету эвглена способна к фотосинтезу, а в темноте может использовать готовые органические вещества.
• Инфузория-туфелька относится к ресничным; её реснички служат для движения и помогают захватывать пищу.
• Пищеварительные вакуоли участвуют в переваривании пищи, сократительные — в удалении избытка воды.
• Инфузории размножаются делением, а при конъюгации обмениваются наследственным материалом.