Тип найпростіших

Саркомастигофори

Саркодові

Амеба протей (звичайна), дизентерійна амеба, радіолярія

Жгутикові

Евглена зелена, вольвокс, трипаносома африканська, лейшманія, трихомонада, печінкова лямблія

Споровики

Кокцидієподібні

Малярійний плазмодій

Інфузорії

Війскові

Інфузорія-балантидій, інфузорія-туфелька, інфузорія-трубач

Трихофріоз

Використовувана література:
1.Біологія: повний довідникдля підготовки до ЄДІ. / Г.І.Лернер. - М: АСТ: Астрель; Володимир; ВКТ, 2009 2. Біологія: Тварини: навч. для 7-8 кл. загальноосвіт. Установ. - 7-ме вид. - М.: Просвітництво, 2000. 3.Біологія: учеб.-справ.посібник / А.Г.Лебедєв. М: АСТ: Астрель. 2009. 4. Біологія. Повний курс загальноосвітньої середньої школи: навчальний посібникдля школярів та абітурієнтів / М.А.Валова, Н.А.Соколова, А.А. Кам'янський. - М.: Іспит, 2002. 5. Біологія для вступників до вузів. Інтенсивний курс / Г.Л.Біліч, В.А.Крижанівський. - М: Видавництво Онікс, 2006.
Інтернет-ресурси, що використовуються:

До підцарства одноклітинних, або найпростіших, відносять тварин, тіло яких складається з однієї клітини. Розміри найпростіших загалом 0,1-0,5 мм. Бувають особини ще меншої величини – близько 0,01 мм. Зустрічаються і досить великі організми, завдовжки кілька міліметрів і навіть сантиметрів.

Живуть найпростіші одноклітинні тваринипереважно в рідкому середовищі - в морському та прісної води, вологому ґрунті, в інших організмах Зовні вони дуже різноманітні. Одні нагадують безформні драглисті грудочки (наприклад, амеби), інші мають геометрично правильну форму (наприклад, променевики).

Найпростіші налічує близько 30 тисяч видів.

Будова інфузорії туфельки та амеби

Будова евгени зеленої

Таблиця ознаки найпростіших одноклітинних тварин

Ознаки найпростіших одноклітинних	Амеба звичайна (Клас Корененіжки)	Евглена зелена (клас Жгутиконосці)	Інфузорія туфелька (Клас Ін-фузорії)
Будова	Складається з цитоплазми, ядра, скорочувальної вакуолі, ложноніжки, травної вакуолі (див. рис)	Складається з оболонки, ядра, джгутика, вічко, скорочувальної вакуолі, поживних речовин, хлоропласти (див. рис.)	Складається з мембрани, малого та великого ядра, скорочувальної та травної вакуолі, рот, порошиця, вії (див. рис.)
Рух	«Перетікання» з допомогою хибноніжок	Пересування за допомогою джгутика	Пересування за допомогою вій
	Кормом може бути бактерії, мікроскопічні водорості. Амеба захоплює їжу, витягаючи ложноніжки на будь-якій ділянці тіла. Вони обволікають видобуток і разом із невеликою кількістю води занурюють їх у цитоплазму. Так утворюється травна вакуоль - фагоцитоз, захоплення крапель рідини - піноцитоз. З травної вакуолі розчинні продукти травлення надходять до цитоплазми, а неперетравлені залишки виводяться з організму в будь-якій частині клітини.	Автотрофне (фото-синтез) або гетеро-трофне (фагоцитоз та піноцитоз)	Харчуються різними мікроорганізмами, переважно бактеріями. Рухом вій, розташованих уздовж ротового заглиблення, заганяють у нього видобуток. Разом із водою вона потрапляє у клітинний рот, потім у горлянку. Утворюється травна вакуоля, непере-варені залишки викидаються через порошку.
Розмноження	Амеба розмножується поділом. У цьому ядро ​​ділиться надвоє. Нові ядра, що утворилися, розходяться в сторони, і між ними з'являється поперечна перетяжка, що розділяє амебу на дві дочірні клітини, які живуть самостійно. Через деякий час молоді амеби починають ділитися. Для розмноження сприятлива температура води близько 20 °С.	Розмноження організмів даного виду евглен безстатеве - розподілом клітини навпіл, на відміну від інфузорії-туфельки, для якої характерний ще й статевий процес.	Інфузорії розмножуються безстатевим шляхом - поперечним поділом, як амеби. Першим ділиться надвоє мале ядро, потім велике. Одночасно утворюється поперечна перетяжка. Вона згодом поділяє інфузорію на дві молоді (дочірні) клітини. Вони ростуть і при хорошому харчуванні та оптимальній температурі вже наступної доби стають дорослими і знову можуть ділитися. Для інфузорій характерний і статевий процес у формі кон'югації(злиття двох клітин і обмін генетичної інформацією)

_______________

Джерело інформації:Біологія в таблицях та схемах. / Видання 2е, - СПб.: 2004.

Клас Жгутикові

Будова. У джгутикових є джгутики, що служать органоїдами руху та сприяють захопленню їжі. Їх може бути один, два чи безліч. Рухом джгутика в навколишній воді викликається вир, завдяки якому дрібні зважені у воді частинки захоплюються до основи джгутика, де є невеликий отвір - клітинний рот, що веде в глибокий канал-ковтку.
Майже всі джгутикові вкриті щільною еластичною оболонкою, яка поряд із розвиненими елементами цитоскелету визначає постійну форму тіла.
Генетичний апарат у більшості джгутикових представлений одним ядром, але існують також двоядерні (наприклад, лямблії) та багатоядерні (наприклад, опаліна) види.
Цитоплазма чітко ділиться на тонкий зовнішній шар - прозору ектоплазму і ендоплазму, що глибше лежить.
Спосіб харчування. За способом харчування джгутикові поділяються на три групи. Автотрофні організми як виняток у царстві тварин синтезують органічні речовини (вуглеводи) з Вуглекислий газта води за допомогою хлорофілу та енергії сонячного випромінювання. Хлорофіл знаходиться в хроматофорах, подібних по організації з пластидами рослин. У багатьох джгутиконосців з рослинним типом харчування є спеціальні апарати, що сприймають світлові подразнення, - стигми.
Гетеротрофні організми (трипаносома - збудник сонної хвороби) не мають хлорофілу і тому не можуть синтезувати вуглеводи з неорганічних речовин. Міксотрофні організми здатні до фотосинтезу, але харчуються також мінеральними та органічними речовинами, Створеними іншими організмами (евглена зелена).
Осморегуляторна і частково видільні функції виконуються у джгутикових, як у саркодових, скорочувальними вакуолями, які є у вільноживучих прісноводних форм.
Розмноження. У джгутикових відзначається статеве та безстатеве розмноження. Звичайна форма безстатевого розмноження - поздовжній поділ.
Середовище проживання. Джгутикові широко поширені в прісних водоймах, особливо невеликих та забруднених органічними залишками, а також у морях. Багато видів паразитують у різних тварин і людини і тим самим завдають великої шкоди (трипоносоми, паразити кишечника та ін.).

Загальними рисами організації найпростіших є:

Більшість найпростіших – одноклітинні, рідше колоніальні організми. Їх одноклітинне тіло володіє функціями цілісного організму, які виконуються органелами загального призначення (ядро, ендоплазматична мережа, комплекс Гольджі, лізосоми, мітохондрії, рибосоми та ін.) та спеціального (травні та скорочувальні вакуолі, джгутики, війки та ін.). Узгоджено функціонуючи, вони забезпечують окремій клітині можливість існування самостійного організму.

Покрови найпростіших представлені або тільки плазматичною мембраною,або ще й щільною, досить гнучкою та еластичною оболонкою - пелікулою,що надає їм відносну сталість форми тіла. У цитоплазмі чітко розрізняються два шари: поверхневий, щільніший - ектоплазма,і внутрішній, більш рідкий та зернистий - ендоплазма,в якій розташовуються найпростіші органели. Завдяки колоїдним властивостям цитоплазми ці два шари можуть взаємно переходити один до одного.

Органоїди руху більшості видів - ложноніжки, джгутикичи численні короткі вії.

У прісноводних одноклітинних є 1 -2 скорочувальні вакуолі,основна функція яких полягає в підтримці сталості осмотичного тиску,здійснюваного за

Подразливість унайпростіших проявляється у формі таксів.

Більшість найпростіших має здатність переносити несприятливі умовиу стані стадії - цисти.При цьому клітина округляється, втягує або відкидає органоїди руху та покривається щільною захисною оболонкою. Стадія цисти дає можливість найпростішому як переживати у неактивному стані несприятливі умови, а й розселятися. Потрапивши у сприятливі умови, найпростіше залишає оболонку цисти і починає харчуватися та розмножуватися.

Найпростіші поділяються на класи: Корененіжки, джгутикові, інфузорії, споровики.

Еволюція одноклітинного, рослинного та тваринного світу

Еволюція одноклітинних організмів

До 1950-х не вдавалося виявити сліди докембрійської життя лише на рівні одноклітинних організмів, оскільки мікроскопічні останки цих істот неможливо виявити звичайними методами палеонтології. Важливу роль їх виявленні зіграло відкриття, зроблене початку XX в. Ч. Волкотом. У докембрійських відкладах на заході Північної Америки він знайшов шаруваті вапнякові утворення у вигляді стовпів, названі пізніше строматолітами. У 1954 р. було встановлено, що строматоліти формації Ганфлінт (Канада) утворені останками бактерій та синьо-зелених водоростей. Біля берегів Австралії виявлено і живі строматоліти, що складаються з цих організмів і дуже подібні з докембрійськими викопними строматолітами. До теперішнього часу залишки мікроорганізмів знайдено в десятках строматолітів, а також у глинистих сланцях морських узбереж.

Найбільш ранні бактерії (прокаріоти) існували вже близько 3,5 млрд. років тому. До теперішнього часу збереглися два сімейства бактерій: стародавні, або археобактерії (галофільні, метанові, термофільні), та еубактерії (всі інші). Отже, єдиними живими істотами Землі протягом 3 млрд. років були примітивні мікроорганізми. Можливо, вони являли собою одноклітинні істоти, подібні до сучасних бактерій, наприклад клостридії, що живуть на основі бродіння і використання, багатих енергією органічних сполук, що виникають абіогенно під дією електричних розрядів і ультрафіолетових променів. Отже, цієї епохи живі істоти були споживачами органічних речовин, а чи не їх виробниками.

Гігантський крок на шляху еволюції життя був пов'язаний із виникненням основних біохімічних процесів обміну – фотосинтезу та дихання та з утворенням клітинної організації, що містить ядерний апарат (еукаріоти). Ці «винаходи», зроблені ще ранніх стадіях біологічної еволюції, в основних рисах збереглися в сучасних організмів. Спосібами молекулярної біології встановлено разючу однаковість біохімічних основ життя за великому відмінності організмів за іншими ознаками. Білки багатьох живих істот складаються з 20 амінокислот. Нуклеїнові кислоти, що кодують білки, монтуються із чотирьох нуклеотидів. Біосинтез білка здійснюється за однаковою схемою, місцем їх синтезу є рибосоми, у ньому беруть участь і-РНК та т-РНК. Переважна частина організмів використовує енергію окислення, дихання та гліколізу, що запасається в АТФ.

Розглянемо докладніше особливості еволюції клітинному рівні організації життя. Найбільша відмінність існує не між рослинами, грибами та тваринами, а між організмами, що мають ядро ​​(еукаріоти) і не мають його (прокаріоти). Останні представлені нижчими організмами - бактеріями та синьо-зеленими водоростями (ціанобактерії, або ціанеї), всі інші організми - еукаріоти, які подібні між собою по внутрішньоклітинній організації, генетиці, біохімії та метаболізму.

Різниця між прокаріотами та еукаріотами полягає ще й у тому, що перші можуть жити як у безкисневій (облігатні анаероби), так і в середовищі з різним вмістом кисню (факультативні анаероби та аероби), у той час як для еукаріотів, за небагатьом винятком, обов'язки кисень. Всі ці відмінності мали важливе значення для розуміння ранніх стадій біологічної еволюції.

Порівняння прокаріотів та еукаріотів за потребою в кисні призводить до висновку, що прокаріоти виникли в період, коли вміст кисню в середовищі змінилося. На час появи еукаріотів концентрація кисню була високою і відносно постійною.

Перші фотосинтезуючі організми з'явилися близько 3 млрд років тому. Це були анаеробні бактерії, попередники сучасних фотосинтезуючих бактерій. Передбачається, що саме вони утворили найдавніші серед відомих строматолітів. Збіднення середовища азотистими органічними сполуками викликало появу живих істот, здатних використовувати атмосферний азот. Такими організмами, здатними існувати в середовищі, повністю позбавленого органічних вуглецевих та азотистих сполук, є фотосинтезуючі азотфіксуючі синьо-зелені водорості. Ці організми здійснювали аеробний фотосинтез. Вони стійкі до продукованого ними кисню і можуть використовувати його для власного метаболізму. Оскільки синьо-зелені водорості виникли в період коли концентрація кисню в атмосфері коливалася, цілком припустимо, що вони - проміжні організми між анаеробами і аеробами.

З упевненістю передбачається, що фотосинтез, в якому джерелом атомів водню для відновлення вуглекислого газу є сірководень (такий фотосинтез здійснюють сучасні зелені та пурпурні сірчані бактерії), передував складнішому двостадійному фотосинтезу, при якому атоми водню вилучаються з молекул води. Другий тип фотосинтезу характерний для ціанів та зелених рослин.

Фотосинтезуюча діяльність первинних одноклітинних мала три наслідки, що вплинули на всю подальшу еволюцію живого. По-перше, фотосинтез звільнив організми від конкуренції за природні запаси абіогенних органічних сполук, кількість яких у середовищі значно скоротилася. Автотрофне харчування, що розвинулося за допомогою фотосинтезу, і запасання поживних готових речовин у рослинних тканинах створили потім умови для появи величезної різноманітності автотрофних і гетеротрофних організмів. По-друге, фотосинтез забезпечував насичення атмосфери достатньою кількістю кисню для виникнення та розвитку організмів, енергетичний обмін яких ґрунтується на процесах дихання. По-третє, у результаті фотосинтезу у верхній частині атмосфери утворився озоновий екран, що захищає земне життя від згубного ультрафіолетового випромінювання космосу,

Ще одна істотна відмінність прокаріотів та еукаріотів полягає в тому, що у других центральним механізмом обміну є дихання, у більшості ж прокаріотів енергетичний обмін здійснюється в процесах бродіння. Порівняння метаболізму прокаріотів та еукаріотів призводить до висновку про еволюційний зв'язок між ними. Ймовірно, анаеробне бродіння виникло більш ранніх стадіях еволюції. Після появи в атмосфері достатньої кількості вільного кисню аеробний метаболізм виявився набагато вигіднішим, оскільки при окисненні вуглеводів у 18 разів збільшується вихід біологічно корисної енергії порівняно з бродінням. Таким чином, до анаеробного метаболізму приєднався аеробний спосіб отримання енергії одноклітинними організмами.

Коли з'явилися еукаріотичні клітини? На це питання немає точної відповіді, але значна кількість даних про викопні еукаріоти дозволяє сказати, що їх вік становить близько 1,5 млрд. років. Щодо того, як виникли еукаріоти, існують дві гіпотези.

Одна з них (аутогенна гіпотеза) припускає, що еукаріотична клітина виникла шляхом диференціації вихідної прокаріотичної клітини. Спочатку розвинувся мембранний комплекс: утворилася зовнішня клітинна мембрана з вп'ячування всередину клітини, з якої сформувалися окремі структури, що дали початок клітинним органоїдам. Від якої саме групи прокаріотів виникли еукаріоти, сказати неможливо.

Іншу гіпотезу (симбіотичну) запропонувала нещодавно американський вчений Маргуліс. В її обґрунтування вона поклала нові відкриття, зокрема виявлення у пластид та мітохондрій позаядерної ДНК та здатності цих органел до самостійного поділу. Л. Маргуліс припускає, що еукаріотична клітина виникла внаслідок декількох актів симбіогенезу. Спочатку сталося поєднання великої амебоподібної прокаріотної клітини з дрібними аеробними бактеріями, які перетворилися на мітохондрії. Потім ця симбіотична прокаріотна клітина включила спірохетоподібні бактерії, з яких сформувалися кінетосоми, центросоми і джгутики. Після відокремлення ядра в цитоплазмі (ознака еукаріотів) клітина з цим набором органел виявилася вихідною для утворення царств грибів та тварин. Поєднання прокаріотної клітини з ціанеями призвело до утворення пластидної клітини, що дало початок формуванню царства рослин. Гіпотеза Маргуліс поділяється не всіма і критикується. Більшість авторів дотримується аутогенної гіпотези, більш відповідної дарвінівським принципам монофілії, диференціації та ускладнення організації під час прогресивної еволюції.

В еволюції одноклітинної організації виділяються проміжні щаблі, пов'язані з ускладненням будови організму, удосконаленням генетичного апарату та способів розмноження.

Найпримітивніша стадія – агамна прокаріотна – представлена ​​ціанеями та бактеріями. Морфологія цих організмів найбільш проста порівняно з іншими одноклітинними (найпростішими). Однак на цій стадії з'являється диференціація на цитоплазму, ядерні елементи, базальні зерна, цитоплазматичну мембрану. У бактерій відомий обмін генетичним матеріалом у вигляді кон'югації. Велика різноманітність видів бактерій, здатність існувати в різних умовах середовища свідчать про високу адаптивність їх організації.

Наступна стадія – агамна еукаріотна – характеризується подальшою диференціацією внутрішньої будови з формуванням високоспеціалізованих органоїдів (мембрани, ядро, цитоплазма, рибосоми, мітохондрії та ін.). Особливо суттєвою тут була еволюція ядерного апарату – утворення справжніх хромосом у порівнянні з прокаріотами, у яких спадкова речовина дифузно розподілена по всій клітині. Ця стадія характерна для найпростіших, прогресивна еволюція яких йшла шляхом збільшення числа однакових органоїдів (полімеризація), збільшення числа хромосом в ядрі (поліплоїдизація), появи генеративних та вегетативних ядер – макронуклеуса та мікронуклеуса (ядерний дуалізм). Серед одноклітинних еукаріотних організмів є багато видів з агамним розмноженням (голі амеби, раковинні корененіжки, джгутиконосці).

Прогресивним явищем у найпростіших філогенезі було виникнення у них статевого розмноження (гамогонії), яке відрізняється від звичайної кон'югації. У найпростіших є мейоз із двома поділами та кросинговером на рівні хроматид, і утворюються гамети з гаплоїдним набором хромосом. У деяких джгутикових гамет майже не відрізняються від безстатевих особин і немає ще поділу на чоловічі і жіночі гамети, тобто спостерігається ізогамія. Поступово в ході прогресивної еволюції відбувається перехід від ізогамії до анізогамії, або поділу генеративних клітин на жіночі та чоловічі, і до анізогамної копуляції. При злитті гамет утворюється диплоїдна зигота. Отже, у найпростіших намітився перехід від агамної еукаріотної стадії до зиготної – початкової стадії ксеногамії (розмноження шляхом перехресного запліднення). Подальший розвиток вже багатоклітинних організмів йшло шляхом удосконалення способів ксеногамного розмноження.

Тварини, що складаються з єдиної клітини, що має ядро, називаються одноклітинними організмами.

У них поєднуються характерні особливості клітини та незалежного організму.

Одноклітинні тварини

Тварини підцарства Одноклітинних або Найпростіших мешкають у рідких середовищах. Зовнішні форми їх різноманітні — від аморфних особин, які мають певних обрисів, до представників зі складними геометричними формами.

Налічується близько 40 тисяч видів одноклітинних тварин. До найвідоміших відносяться:

• амеба;
• зелена евглена;
• інфузорія туфелька.

Амеба

Належить класу корененіжки і відрізняється непостійною формою.

Вона складається з оболонки, цитоплазми, скорочувальної вакуолі та ядра.

Засвоєння поживних речовин здійснюється за допомогою травної вакуолі, а кормом служать інші найпростіші, такі як водорості та . Для респірації амебе необхідний кисень, розчинений у воді і проникає через поверхню тіла.

Зелена евглена

Має витягнуту віялоподібну форму. Харчується за рахунок перетворення вуглекислого газу та води на кисень та продукти харчування завдяки світловій енергії, а також готовими органічними речовинами за відсутності світла.

Належить до класу джгутикові.

Інфузорія туфелька

Клас інфузорії, своїми контурами нагадує туфельку.

Їжею служать бактерії.

Одноклітинні гриби

Гриби віднесені до нижчих безхлорофільних еукаріотів. Вони відрізняються зовнішнім травленням та вмістом хітину в клітинній стінці. Тіло утворює грибницю, що складається з гіфів.

Одноклітинні гриби систематизовані в 4 основних класах:

• дійтероміцети;
• хитрідіоміцети;
• зигоміцети;
• аскоміцети.

Яскравим прикладом аскоміцетів є дріжджі, широко поширені в природі. Швидкість їхнього зростання і розмноження велика завдяки особливій будові. Дріжджі складаються з одиночної клітини округлої форми, що розмножується брунькуванням.

Одноклітинні рослини

Типовим представником нижчих одноклітинних рослин, що часто зустрічаються в природі, є водорості:

• хламідомонаду;
• хлорелу;
• спірогіра;
• хлорокок;
• вольвокс.

Хламідомонада відрізняється від усіх водоростей рухливістю та наявністю світлочутливого вічка, що визначає місця найбільшого скупчення сонячної енергії для фотосинтезу.

Численні хлоропласти замінені одним великим хроматофором. Роль насосів, що відкачують надлишки рідини, виконують скорочувальні вакуолі. Пересування здійснюється за допомогою двох джгутиків.

Зелені водорості хлорели, на відміну від хламідомонади, мають типові рослинні клітини. Щільна оболонка захищає мембрану, а в цитоплазмі розташоване ядро ​​та хроматофор. Функції хроматофора подібні до участю хлоропласт наземних рослин.

З хлорелою схожа водорість кулястої форми хлорокок. Місцем її проживання служить не лише вода, а й суша, стовбури дерев, що ростуть у вологому середовищі.

Хто відкрив одноклітинні організми

Честь відкриття мікроорганізмів належить голландському вченому А. Левенгук.

У 1675 році він розглянув їх у мікроскоп свого виробництва.За найдрібнішими істотами закріпилася назва інфузорія, а з 1820 їх стали називати найпростішими тваринами.

Зоологами Келлекером і Зібольдом в 1845 одноклітинні були віднесені до особливого типу тваринного царства і розділені на дві групи:

• корененіжки;
• інфузорії.

Як виглядає клітина одноклітинної тварини

Будова одноклітинних організмів можна вивчити лише з допомогою мікроскопа. Тіло найпростіших істот складається з єдиної клітини, яка виконує роль незалежного організму.

До складу клітини входять:

• цитоплазма;
• органоїди;
• ядро.

Згодом, в результаті пристосування до навколишньому середовищі, у окремих видівОдноклітинними з'явилися спеціальні органоїди руху, виділення та харчування.

Хто такі найпростіші

Сучасна біологія відносить найпростіших до парафілетичної групи тваринноподібних протистів. Наявність у клітині ядра, на відміну бактерій, включає в список еукаріотів.

Клітинні структури різняться з клітинами багатоклітинних.У живій системі найпростіших присутні травні та скорочувальні вакуолі, у деяких спостерігаються схожі з ротовою порожниною та анальним отвором органели.

Класи найпростіших

У сучасній класифікації за ознаками відсутній окремий ранг та значення одноклітинних.

Лабіринтула

Їх прийнято поділяти на такі типи:

• саркомастигофори;
• апікомплекси;
• міксоспоридії;
• інфузорії;
• лабіринтули;
• асцестоспородії.

Застарілою класифікацією вважається розподіл найпростіших на джгутикових, саркодових, війкових та споровиків.

У яких середовищах мешкають одноклітинні

Середовищем проживання найпростіших одноклітинних служить будь-яке вологе середовище. Амеба звичайна, евглена зелена та інфузорія-туфелька є типовими мешканцями забруднених прісних водних джерел.

Наука тривалий час відносила опалін до інфузорій завдяки зовнішній схожості джгутиків з віями та наявності двох ядер. В результаті ретельних досліджень спорідненість була спростована. Статеве розмноження опалін відбувається в результаті копуляції, однакові ядра, а війковий апарат відсутній.

Висновок

Біологічну систему неможливо уявити без одноклітинних організмів, які є джерелом живлення інших тварин.

Найпростіші організми сприяють утворенню гірських порід, служать показниками забрудненості водойм, беруть участь у кругообігу вуглецю. Широке застосування мікроорганізмів знайшли в біотехнологіях.