РЕКЛАМА

Загрузка...

«Пасть» хищной инфузории Lembadion bullinum, которая живет в пресноводных водоемах и питается другими микроорганизмами. Фото: SPL/EAST NEWS ' />

Проще простого?

Проще простого?

«Пасть» хищной инфузории Lembadion bullinum, которая живет в пресноводных водоемах и питается другими микроорганизмами. Фото: SPL/EAST NEWS

Термином «простейшие» биологи называют одноклеточные организмы с оформленным клеточным ядром, где хранится наследственная информация в виде собранных в нити хромосом, в противоположность бактериям, в клетках которых ядра отсутствуют.

Термином «простейшие» биологи называют одноклеточные организмы с оформленным клеточным ядром, где хранится наследственная информация в виде собранных в нити хромосом, в противоположность бактериям, в клетках которых ядра отсутствуют.

Если клетка бактерии — это хорошо отлаженный станок по переработке одного вида природного сырья в другой, то простейшее — это целая фабрика из машин разного профиля, которые передают продукцию по конвейеру, с транспортной инфраструктурой и аппаратом управления. Кроме ядра, своего рода вместилища «уставной информации» (если продолжать аналогию с производственным предприятием), у простейшего, как правило, есть автономная энергетическая система. В одних случаях она работает от солнечного света — такие «аппараты» называются пластидами. Преобразование энергии света в энергию химических связей в них происходит с участием разноцветных пигментов. Один из самых распространенных — зеленый пигмент хлорофилл.

Проще простого?

1. Динофлагеллят — панцирное одноклеточное, заключенное в жесткую оболочку из целлюлозы. В шов, проходящий по «экватору» панциря, уложен один из жгутиков, позволяющий клетке свободно маневрировать
2. Разветвленными щупальцами инфузория Dendrocometes охотится на других инфузорий. Фото: SPL/EAST NEWS(2)


Другой вариант энергетических станций — митохондрии, в отличие от пластид требующие готового топлива — пищи. Подобно двигателю внутреннего сгорания митохондрия производит энергию путем окисления топлива, только гораздо медленнее (этот процесс называется дыханием), и расходует ее не сразу, а запасает в виде химических связей молекул АТФ. Вместе с митохондриями АТФ могут быть доставлены в любое место клетки, где необходимо совершить какую-либо работу. Как и положено крупному предприятию, клетка не может работать без внутренней инфраструктуры — дорог, соединяющих важные производственные участки. У простейшего эту функцию выполняют каналы эндоплазматической сети, которые густо пронизывают весь объем клетки. Местами каналы расширяются, превращаясь в цеха: в одних происходит расщепление съеденной пищи под действием пищеварительных ферментов, в других складируется продукция — капли жира, зерна крахмала или гликогена, запасенные на черный день, а в третьих каналах, сконцентрированных в аппарате Гольджи, синтезируются сложные структурные молекулы «на экспорт». Есть здесь и рельсовые пути — тяжи из микротрубочек, которые одновременно служат направляющими для транспортировки станков — органелл и крупных белковых молекул, а также внутренним скелетом клетки. Система микротрубочек необычайно динамична: они легко демонтируются и быстро достраиваются в новом месте. Весь этот сложный комплекс хитроумно упакован в микроскопическом существе объемом в сотую или тысячную долю кубического миллиметра. В сравнении с многоклеточным организмом, который видится своего рода ЭВМ прошлого, занимавшим целые залы, простейшее — это компактный ноутбук.

Само по себе внутреннее устройство одноклеточного существа — не диво: точно такие же структуры есть и в клетках многоклеточных организмов — растений, животных, грибов. Удивительно другое: не имея ни органов, ни тканей, простейшие оказываются автономными существами, живущими полноценной жизнью. Амеба — первое простейшее, открытое в 1755 году немецким натуралистом Августом Рёзель фон Розенхофом, и первое животное, изучаемое студентами-зоологами в современных университетах, — является удивительным примером изменчивости формы. Амеба все время меняется, на ее текучем теле появляются и исчезают выросты, опровергая старинное представление о клетке как мешке с желеобразным содержимым, обретающим форму только благодаря упругой оболочке, которая есть, например, у клеток растений.

Проще простого?

1. Скелет радиолярии похож на ажурный сосуд из кремнезема. Фото: NHPA/VOSTOCK PHOTO
2. Клетка десмидиевой водоросли состоит из двух зеркальных половинок, в месте соединения которых расположено ядро. Фото: SPL/EAST NEWS



Амеба ползет, но характер этого движения совсем иной, чем у крупных ползающих существ, таких как змея или улитка. Механизм образования ложноножек изучен не до конца, хотя кое-что уже известно. В обычном состоянии поверхностный слой цитоплазмы упругий, а внутреннее содержимое — густая жидкость. Появление на теле выроста связано с местным разжижением поверхностного слоя цитоплазмы, куда под давлением устремляется внутренняя жидкость. Когда ложноножка достигает нужной длины, поверхностный слой снова затвердевает, что позволяет ей сохранять форму. Изменение в состоянии цитоплазмы, напоминающее растекание желе, на самом деле — результат сборки-разборки внутреннего каркаса из молекул белка актина, того же самого, который в паре с миозином обеспечивает сокращение наших мышц. Но здесь актин работает иначе: на заднем конце клетки от длинной нити актина отщепляются блоки-мономеры, которые переносятся вперед и наращивают опорную нить спереди.

Способность образовывать выросты-ложноножки помогает амебам не только передвигаться, но и питаться. В большинстве своем эти одноклеточные — хищники, нападающие на других одноклеточных и даже на многоклеточные организмы, по размерам сопоставимые с ними самими. С помощью ложноножек амебы обволакивают свою добычу и, когда пузырь-вакуоль смыкается, впрыскивают внутрь пищеварительные ферменты. У радиолярий (простейших с длинными ложноножками и скелетом из кремнеземных игл, собранных в причудливые подобия кристаллов, и солнечников, напоминающих нарисованное ребенком солнышко) ложноножки вместе со скелетными выростами помогают удерживаться в толще воды и служат одновременно ловчей сетью, иногда вооруженной выстреливающими капсулами со слизью, ядом или зазубренными гарпунами. У воротничковых жгутиконосцев кольцо из плотно сомкнутых, будто пальцы, ложноножек образует высокий воротничок, окаймляющий жгутик, и сквозь него фильтруется поток воды, создаваемый биением жгутика.

Существует еще один способ движения, который биологи называют метаболией: он напоминает кишечную перистальтику или волнообразное изгибание тела. Например, двигателем эвглены (простейшего, которое в зависимости от обеспеченности пищей может потреблять готовые органические вещества, как животное, а при их дефиците — фотосинтезировать, как растение) служит скольжение относительно друг друга белковых полос, которыми выложен наружный слой клетки. Такой же принцип осуществляется в мышечной клетке. У одноклеточных паразитов, называемых грегаринами, тело расчленено на звенья, при их движении сокращаются кольцевые белковые нити.

Проще простого?

1. Инфузории Paramecium sp. покрыты густым «мехом» ресничек. Создавая направленный поток воды, реснички подгоняют взвешенную в воде пищу к их рту — цитостому. Фото: SPL/EAST NEWS
2. Жгутиковый Trichomitopsis находится в кишечнике термитов и помогает им переваривать древесину. Фото: FOTOBANK.COM/MINDEN PICTURES


Одинокая клетка может также перемещаться с помощью жгутиков. Причем различия в положении и характере движений жгута дают возможность биологам распознавать некоторых простейших «по походке» даже при малом увеличении микроскопа. Самый простой вариант движения — у одноклеточных водорослей, подобных эвглене. Жгутик эвглены совершает винтообразное движение и заставляет клетку «ввинчиваться» вперед. У других биение жгутика приводит к движению в противоположную сторону. У трипаносомы жгутик направлен назад, а между ним и стенкой клетки натянута похожая на плавник мембрана, волнообразные движения которой позволяют клетке поступательно двигаться в обратном направлении. Сложные петлевидные взмахи жгутика могут вызывать характерное «вихляющее» движение клетки: то вправо, то влево. Динофлагелляты — водоросли, заключенные в жесткий панцирь, — располагают двумя жгутиками: один направлен назад, а другой обвивает панцирь клетки по кольцевой выемке. Сочетание волнообразного движения свободного жгутика и спирального волнения кольцевого позволяет маневренно двигаться в любом направлении, быстро разгоняться и внезапно останавливаться.

Самые виртуозные пловцы — инфузории, одетые в густую шубу ресничек, каждая из которых похожа на жгутик, только короткий. Согласованные волны биения ресничек дают инфузориям возможность двигаться в любом направлении, эффективно охотиться на подвижных простейших, и не только в толще воды, но и в узких капиллярных пространствах между мельчайшими частицами грунта. Для ученых остается загадкой, как достигается такая согласованность, — ведь у инфузорий нет ни мозга, ни нервной системы. Но будучи в большинстве своем хищниками, инфузории ведут себя не менее целесообразно, чем многоклеточные животные.

Наблюдая с помощью микроскопа за амебой протей или инфузорией-туфелькой, каждый может убедиться, что они не едят что попало, у каждого вида есть свои пищевые предпочтения. Как они это делают, ведь у простейших нет ни органов обоняния, ни органов вкуса? Правда, оказывается, что вкус простейшие все же чувствуют: за него отвечают особые белковые молекулы, прикрепленные к клеточной мембране снаружи. Эти молекулы настроены на определенный спектр химических соединений и связываются только с теми, которые могут представлять пищевую ценность.

У некоторых простейших есть свое образный пищевой тракт: путь съеденной частицы строго определен — есть клеточный рот (цитостом), «пищевод», где начинается переваривание пищи, и анус, через который клетка выбрасывает непереваренные остатки. У инфузорий пищеварительная вакуоль совершает внутри клетки петлеобразный маршрут, на протяжении которого еду последовательно обрабатывают разные ферменты. Активность ферментов зависит от кислотности среды, и она закономерно меняется от сильнокислой до щелочной по ходу движения. А у пресноводных простейших даже есть подобие мочевого пузыря — сократительная вакуоль, в которой собирается избыток воды с растворенными в ней отходами жизнедеятельности, и она периодически опорожняется.
Не так давно выяснилось, что простейшие общаются: посылают друг другу сигналы и воспринимают их. Это необходимо для успешной охоты, а также для спаривания. Главный способ коммуникации у них — химический, с помощью сигнальных веществ — феромонов. Один из вариантов феромонов — «вещества страха», которые выделяют хищные простейшие. Некоторые виды инфузорий, особенно страдающие от нападений, научились защищаться: почуяв «запах» хищника, они могут менять форму тела, разрастаются в ширину, выпячивают шипы и гребни — и становятся ему не по зубам. Ученые недоумевают: какой эволюционный смысл может быть сокрыт в такого рода сигнальных веществах, если сами хищники от них только проигрывают? Но один резон все же найден: эти феромоны удерживают их от каннибализма. Амебы протеи — безжалостные хищники, готовые на своем пути пожирать все живое, при контакте с особью своего вида аппетита не проявляют и ложноножек не образуют.

Изучением простейших занимается наука протистология — одна из ветвей биологии, которая стремительно развивается в наши дни. И это понятно. Интерес к данной группе организмов вызван во многом тем, что они представляют собой самый корень эволюционного древа, из которого произошло все разнообразие жизни. Кто из десятков тысяч известных видов простейших дал начало многоклеточным животным, растениям, грибам? Ведь среди них есть и тот, кому обязаны своим существованием и мы сами. Пытаясь дойти до этих глубин, ученые обратились к геносистематике — науке, которая устанавливает родственные связи, опираясь на сходство наследственного материала. И тут специалистов ожидало невероятное количество сюрпризов. Совсем недавно биологи распределяли простейших по общепринятым царствам: одних, нуждающихся в готовой пище, относили к животным, других, фотосинтезирующих, — к растениям, третьих, которые питаются органическими веществами, поглощая их всей поверхностью клетки, — к грибам. Генетический анализ разрушил эту стройную систему. Оказалось, что среди простейших существуют не три, а более десятка независимых эволюционных линий. Одна линия, наиболее привычная, объединила одноклеточные и многоклеточные зеленые водоросли с зелеными растениями. Другая линия — и тут начались неожиданности — вобрала в себя небольшую часть простейших, в том числе воротничковых жгутиконосцев, некоторые виды амеб, грибы и многоклеточных животных. Остальные распределились по одиннадцати линиям. Все линии, по мнению геносистематиков, оказались более-менее равноправны. Но ведь это означает, что царства животных и грибов нужно объединить, а линии простейших возвести в ранг царств. Сами простейшие разделились на группы тоже непривычным образом. Получилось, что форма тела и наличие жгутика никакого значения не имеют, многие линии включают как амебоидных, так и жгутиконосных простейших. Дальше — больше: в одну и ту же группу попали инфузории, динофлагелляты и споровики, внешне не имеющие ничего общего. Солнечники — существа со структурой, аналогичной амебам, но очень сложные по форме, которых во все времена считали единым отрядом, — оказались разбросанными по нескольким линиям, и 80% всех солнечников образовало особую линию, в которой никого кроме них нет. Похоже, эта часть солнечников претендует на отдельное царство! Узнав новую информацию о родстве простейших, ученые столкнулись с невозможностью классифицировать их по внешним признакам: положение организма в системе можно определить только молекулярными методами, микроскоп в этом деле бесполезен. И как следствие — другой далеко идущий вывод: систему одноклеточных организмов теперь нужно коренным образом перекраивать и, конечно, переписывать учебники, так что простейшие оказались далеко не простыми.

Елена Краснова
20
2117
5 января 2009
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
Смотрите также
Когда и как появился сексКогда и как появился секс

Американские исследователи утверждают, что два миллиарда лет назад бесполые существа изменили в процессе выживания свою репродуктивную систему.Почему...

Янтарный саркофагЯнтарный саркофаг

Как сообщает вестник Орегонского университета (Oregon State University), США, изучение термита, похороненного 100 млн лет назад в куске янтаря, открыл...

Сверхпаразиты выживают даже в Антарктиде

Недавно австралийские ученые обнаружили интересный вирус. Он паразитирует не в клетках растений, животных или бактерий, а в организмах… других вирусов...

Существуют живые организмы, у которых не два пола, а семьСуществуют живые организмы, у которых не два пола, а семь

Tetrahymena thermophila - это яйцевидные одноклеточные эукариоты, обитающие в пресной воде. Сексуальные аспекты их жизни весьма уникальны, в частности...

Загрузка...
Комментарии

Arxivarius
5 января 2009 18:44
Первый нах...

cdj,jlf
5 января 2009 18:49
Цитата: Arxivarius
Первый нах...

первому душ из кислоты и в газоваю камеру

Rub-cha
5 января 2009 19:03
Tretiu nah. =)

Myst
5 января 2009 19:04
тритий нах ..... хны-хны

Chigi
5 января 2009 19:10
OMFG! Биология преследует меня!

Ко всему хочу добавитьчто походу в это царство скинули организмы из большинства царств с условием что они состоят из одной клетки, если ничего не путаю, и выделять его стали относительно недавно

vladkov
5 января 2009 19:30
читать долга

dyap
5 января 2009 19:33
Прикольно выглядит. fellow

Margasan
5 января 2009 19:44
Позновательно и красиво ... laughing

OZOR
5 января 2009 19:49
восьмой нах lol

Verwolf
5 января 2009 19:58
хорошая статья

M_E_X_A_N
5 января 2009 20:03
а я так проста нах и всё!!!!!!!!! lol lol lol но всётаки красива!!!!!!!!!!

Илонка
5 января 2009 20:41
красота..

asdfer
5 января 2009 20:55
прыгожы колер усіх гэтых чудікау

xAlanWakex
5 января 2009 22:01
а чё...прикольно...

jon8585
5 января 2009 22:51
Мне нравиться)

Vienn2
5 января 2009 22:56
Понравилось...достаточно интересно...

kbctyfr
6 января 2009 00:59
OZOR,
восьмой нах ?? считать научись, ты васче-то 9й ))) НАХ

mlalx
6 января 2009 01:15
Под лсд тоже таких видел)

StaniSlavochka
6 января 2009 10:57
хорошая статья...познавательная....

locdok
6 января 2009 11:51
по барабану мне это
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
Суббота, 10 Декабря
USD 1.9739
EUR 2.0967
RUB 0.0312
Либерман 1 минут назад
Цитата: Mab
И конкретно Паротников сказал всё верно, и лаконично.

Только такой же, как ты, ушлепок мог с высоты своего пропуканного дивана мало того, что "похоронить" карьеру Короткевич и других оппозиционеров, заступившихся за свободу слова в деле корреспондентов регнума, так еще и мабануть, что это то же самое, что выступить за убийство сотен тысяч белорусов. Ты, случаем, не Паротников, Маб?
Цитата: Mab
кстати в Беларуси есть национальный язык, и это не русскй язык

В Беларуси столько национальных языков, сколько наций. В чом числе и русский.
55hozinu 2 минут назад гном_Вася,
Нет его там !!!! гуглом я пользоваться умею )) гугл и шазам бессилен .
kotad 4 минут назад
Цитата: gismo_2
Это че такое электронный адрес?

Адрес электронной почты — запись, установленная по RFC 2822, однозначно идентифицирующая почтовый ящик, в который следует доставить сообщение электронной почты. Адрес состоит из двух частей, разделённых символом «@». Левая часть указывает имя почтового ящика, часто оно совпадает с логином пользователя.
3ara3a 5 минут назад
Цитата: Dimm1

DIMM1 Сегодня, 15:28
У каждого народа свои пристрастия.

Вранье. В эпоху цифровой коммуникации, народам прививается их пристрастность в зависимости от монетизации.
3ara3a 8 минут назад
Цитата: PROSTO CHEL
Просто оставлю мой 5 000 комент тут


Поздравляю )) 5000подобных коментариев это куча времени вылитого в унитаз))

Желаю тебе с юбилеем больше времени тратить на семью и саморазвитие ))) Наше вам с кисточкой ))
Dimm1 12 минут назад У каждого народа свои пристрастия. PROSTO CHEL 15 минут назад Просто оставлю мой 5 000 комент тут PROSTO CHEL 17 минут назад Ах да, чуть не забыл. Еще понравился сериал Налет. Очень легко зашел, без размусоливаний!
Новости от партнеров

ИНТЕРЕСНОЕ:

Загрузка...
Сейчас на сайте
28 пользователей, 1270 гостей