Тип Саркожгутиконосцы (Sarcomastigophora)

Амеба обыкновенная

В представлении многих людей амеба — самое примитивное животное. Она состоит всего из одной клетки, не имеет рта, у нее нет скелета, нет даже постоянной формы тела.

Прежде всего, условимся, что мы будем говорить не об амебе вообще, а об амебе обыкновенной. На научном языке ее называют амеба протей в честь мифологического персонажа Протея. Сын бога Посейдона (Нептуна), Протей, отождествлялся у древних греков с такими понятиями, как непостоянство и переменчивость. В различных мифах Протей принимает самые необычные образы: старика, льва, змеи, кабана, быка, огня, воды, дерева. Видимо, отсутствие постоянной формы тела у амебы и стало причиной сравнения ее с Протеем.

Амеба протей обитает в неглубоких пресноводных водоемах со стоячей или медленно текущей водой. Амебы передвигаются по дну или по лежащим на дне предметам и питаются живущими в воде бактериями. Тем не менее загрязненные гниющими веществами водоемы для протея губительны. Этот вид обитает только в чистых или очень слабо загрязненных водах.

От других амеб, живущих в наших пресноводных водоемах, протей отличается тем, что в активном состоянии образует одновременно до десяти широких округлых ложноножек, в то время как у других видов рода Амеба имеется либо всего одна широкая ложноножка, либо ложноножки тонкие и заостренные. Ложноножки все время находятся в движении, исчезают и появляются вновь, меняют свою форму. Можно сказать, что большая часть тела протея находится именно в ложноножках.

Тело амебы протея состоит только из одной клетки, но клетка эта достаточно большая. Протей достигает размера 0,2–0,5 мм и считается крупным видом своего рода. На микроскопическом препарате искусственно окрашенную амебу протея видно даже невооруженным глазом.

Отсутствие постоянной формы тела является причиной того, что у амебы нет ни переднего, ни заднего конца тела. Более того, у этого простейшего отсутствует постоянное место «рта» и место удаления непереваренных остатков пищи.

Встречаясь с твердыми пищевыми частицами (например, с бактериями), голодная амеба просто захватывает их своим телом-клеткой. При этом та часть наружной мембраны, которая соприкасается с бактерией, начинает впячиваться, образуется углубление и бактерия постепенно втягивается внутрь клетки. Когда определенное количество бактерий окажется полностью погруженным в клетку, мембрана замыкается. Образуется крошечный пузырек с бактериями внутри — пищеварительная вакуоль.

С момента образования этой вакуоли начинается процесс пищеварения. Из цитоплазмы амебы внутрь вакуоли в определенной последовательности поступают различные ионы и пищеварительные ферменты, а пригодные для протея вещества переходят из вакуоли в цитоплазму. По окончании всего процесса вакуоль приближается к наружной оболочке клетки, и мембрана вакуоли вновь включается в состав наружной мембраны. Вакуоль как бы прорывается, и непереваренные остатки пищи оказываются вне амебы. Одновременно в амебе могут находиться несколько пищеварительных вакуолей.

Очень похожим образом амеба «пьет». Образуя узкий канал, она втягивает внутрь себя капли воды или какой-либо иной необходимой ей жидкости.

Одна из важных проблем в жизни протея — удаление из клетки избытка воды и солей. Для этого у амебы существует еще одна вакуоль — сократительная. Со всей клетки в нее собирается, а затем удаляется наружу избыточная вода. Сократительная вакуоль расположена у поверхности тела протея и в обычных условиях сокращается один раз в 5–10 минут.

Раковинные амебы

Амеб, подобных амебе протею, называют голыми. Их тело-клетка действительно ничем не прикрыто.

Между тем существует достаточно много амеб, тело которых укрыто внутри ими же построенных раковин. Они образуют обособленную группу, которая так и называется — Раковинные амебы.

Разные виды раковинных пресноводных амеб

Раковинные амебы обитают и в пресных, и в соленых водах. Некоторые из них приспособлены к жизни на влажной почве или на влажной поверхности растений, другие обитают на водяных мхах торфяных болот и даже в иле-сапропеле.

Латинское название раковинных амеб — Testacealobosia образовано от слова testa, что означает «глиняный горшочек, кувшинчик». Их раковинки и в самом деле очень похожи на эту посуду. Кроме того, существуют раковинки в форме блюдечка, шапочки, груши.

Поверхность раковинки может быть гладкой, а может быть покрыта похожими на черепицу пластинками или своеобразными полыми выростами-шипами. Для того чтобы определить, к какому виду относится та или иная раковинная амеба, нужно знать не только форму ее раковинки, но и количество отверстий в ней. Как и у улиток, отверстие раковинки амеб называется устьем. Оно может иметь различную форму — округлую, удлиненную, щелевидную, лопастную, и этот признак тоже используется при определении вида.

У немногочисленных морских раковинных амеб раковинка пронизана известковыми иголочками и имеет много отверстий, через которые выпускаются короткие ложноножки. Напротив, раковинка пресноводных амеб состоит преимущественно из органического вещества и имеет одно или, в крайнем случае, два отверстия для выхода ложноножек. Часто в состав раковинки включаются и неорганические вещества, например мелкие песчинки, частички ила, обломки раковинок водорослей, иглы губок. Кроме того, в раковинке скапливаются кристаллы солей, выделяемые амебой в качестве шлаков.

Передвижение раковинных амеб напоминает передвижение пиявок. Вначале амеба вытягивает ложноножки в сторону движения, затем удерживается ими за что-либо и наконец подтягивает вперед все тело вместе с раковинкой.

В цитоплазме некоторых раковинных амеб обнаружены микроскопические одноклеточные водоросли-зоохлореллы, которые, обитая внутри амеб, не только не вредят им, но и приносят определенную пользу. Водоросли выделяют в цитоплазму амеб различные виды сахаров, а взамен используют тело амебы в качестве прекрасной защиты от неблагоприятных условий внешней среды.

Самые обычные из пресноводных раковинных амеб — это арцеллы и диффлюгии. У арцелл раковинки имеют вид шапочки или перевернутого блюдечка, а у диффлюгий они похожи на кувшинчики, а иногда на шарики. Этих амеб часто используют для определения степени загрязненности воды гниющими органическими веществами.

Дело в том, что для каждого вида амеб существует своя благоприятная среда обитания. Ученые-экологи установили, что одни виды живут в сильно загрязненной воде, другие — в очень чистой, третьи — в достаточно чистой и т.д. Взяв пробу воды или водные растения и отыскав раковинных амеб, можно определить их вид, а по нему узнать, насколько чиста вода в данном водоеме.

Амеба дизентерийная

Не все простейшие являются свободноживущими организмами. Некоторые из них обитают внутри других животных — позвоночных или беспозвоночных. Внутри своего хозяина амебы ведут себя или как безобидные «квартиранты», или как опасные паразиты.

Дизентерийная амеба обитает в толстом кишечнике человека, где, кроме нее, можно обнаружить еще четыре вида амеб-«квартирантов».

Подобно свободноживущим амебам, все они, включая и дизентерийную, питаются бактериями, живущими в кишечнике.

От амебы протея дизентерийная амеба отличается более мелкими размерами и короткими широкими ложноножками. Подсчитано, что эта амеба встречается у каждого десятого человека и даже чаше. Особенно часто она встречается у жителей тропических регионов. Но ее хозяин обычно совершенно не ощущает присутствия паразита.

Дело в том, что у амебы существуют две формы. Безвредная форма, называемая «минута» (т.е. мелкая), обитает в толстом кишечнике как простой «квартирант». Однако при некоторых условиях дизентерийная амеба может менять облик и превращаться в форму «магна» (крупная). В таком виде она ведет себя совершенно иначе, внедряется в стенку толстой кишки, вызывая появление на ней язвы. Поэтому первыми признаками амебной дизентерии становится расстройство работы кишечника, появление крови в испражнениях. Затем амебы попадают в кровоток и переходят к питанию эритроцитами человека.

Человек заражается дизентерийной амебой, проглатывая ее цисты вместе с загрязненной водой или немытыми овощами.

Фораминиферы

К классу Саркодовые (Корненожки) относятся морские одноклеточные животные, которых называют «фораминиферами», что в переводе с греческого означает «несущие поры».

Фораминиферы — это амебы, имеющие наружный скелет в виде известковой или органической раковинки, защищающей тело животного. Раковинки могут быть однокамерными или многокамерными, причем камеры часто располагаются в два ряда по спирали или соединяются лабиринтом каналов. Через многочисленные отверстия в стенках раковины наружу выступают тончайшие, соединяющиеся между собой ложноножки, похожие на корни растений.

Разные виды фораминифер

Фораминиферы появились на нашей планете более полумиллиона лет назад. С тех пор эти простейшие стали обычными обитателями Земли. Современная фауна фораминифер насчитывает около 4тыс. видов. После смерти амеб их раковинки оседают на дно морей, океанов и прекрасно сохраняются в ископаемом состоянии. Благодаря этому учеными описано свыше 30тыс. вымерших видов фораминифер.

Обычные размеры большинства современных фораминифер от 0,1 до 1 мм, однако раковины некоторых вымерших видов достигали в диаметре 16см. Это были настоящие гиганты мира простейших. Неудивительно, что первоначально такие раковины были описаны в качестве раковин моллюсков.

Ложноножки образуют вокруг фораминиферы тончайшую сеточку, диаметр которой во много раз превосходит диаметр раковины. К такой сеточке прилипают различные органические частички, мельчайшие одноклеточные водоросли, другие простейшие и даже небольшие многоклеточные животные, которыми и питаются фораминиферы.

Большинство видов фораминифер — это бентосные организмы, предпочитающие держаться возле океанического дна. У немногочисленных планктонных видов фораминифер раковинки тонкостенные, а кроме того, имеют многочисленные выросты в виде расходящихся во все стороны тончайших длинных игл. Благодаря такому приспособлению простейшие могут легко парить в толще воды.

Размножение у большинства видов фораминифер связано с чередованием двух поколений, одно из которых половое, а другое — бесполое. При этом половое поколение существует независимо. В мире растений такое случается часто, но среди животных самостоятельно живущее половое поколение известно только у фораминифер.

Скопившиеся на дне и слежавшиеся раковинки фораминифер входят в состав осадочных пород — известняков, некоторых песчаников, мела. Горообразовательные процессы иногда выносят такие породы над поверхностью океана. Известняки входят в состав высочайших гор планеты — Альп, Гималаев, Кавказа и многих других.

Известняки, включающие в себя раковинки вымерших фораминифер, издавна использовались людьми в качестве строительного материала. Из них строились египетские пирамиды, белокаменные храмы Москвы и Владимиро-Суздальской Руси. Академик А.Е.Ферсман писал по этому поводу: «Как ничтожно мал человек… перед микроскопической корненожкой, строящей в своей жизненной энергии целые горы, перед которыми кажутся ничтожными самые громадные сооружения человеческой техники».

Поскольку определенные виды фораминифер обитали только в определенные геологические эпохи, по их раковинкам можно с большой точностью определять возраст геологических пород. Особо важное значение фораминиферы имеют при определении возраста нефтеносных слоев.

Радиолярии

Одноклеточные животные радиолярии (лучевики), как и амеба обыкновенная, принадлежат к классу Саркодовые. Размер радиолярий различных видов (а всего их известно около 7тыс. видов) колеблется от 0,2 до 0,8 мм. Лучевики — планктонные организмы, обитающие в водах теплых морей и океанов.

У лучевиков ядро и небольшая часть окружающей его цитоплазмы заключены в особую органическую оболочку — центральную капсулу. Через отверстия в оболочке срединная часть клетки сообщается с наружным слоем цитоплазмы. В последней находятся разнообразные включения, например слизь и капли жира. Эти включения уменьшают удельный вес тела животного и способствуют парению в толще воды.

Нитевидные ложноножки радиолярий служат для улавливания пищи. Они начинаются в наружном слое цитоплазмы и, выйдя наружу, переплетаются друг с другом. Возникает сложная сеть, напоминающая ловчую сеть пауков. Этой сетью радиолярия и захватывает пищу.

Кроме ловчих ложноножек радиолярии обладают еще длинными неветвящимися псевдоподиями с осевой скелетной нитью внутри, которые имеют вид тонких иголочек и выходят из глубины клетки. Их задача — увеличивать объем животного и облегчать парение.

Скелеты радиолярий

У многих радиолярий в цитоплазме обитают одноклеточные симбиотические водоросли — зооксантеллы. Такое сожительство полезно обоим. Водоросли получают от радиолярий защиту, питательные вещества и углекислоту, радиолярии от водорослей — свободный кислород, необходимый для дыхания. Кроме того, часть водорослей переваривается самой радиолярией. У глубоководных радиолярий водоросли отсутствуют, поскольку на глубине им недостает солнечного света.

Размножаются лучевики различными способами. У некоторых видов наблюдается простое деление клетки надвое, у других же происходит формирование одноядерных зародышей, так называемых «бродяжек». Они действительно покидают родительский «дом» и отправляются в странствование.

Радиолярии имеют минеральный скелет, состоящий из двуокиси кремния или сернокислого стронция, который выполняет в основном защитную функцию. Скелеты различных видов этих крохотных морских обитателей часто очень красивы и изящны, имеют правильные геометрические формы.

У радиолярий акантарий основу скелета составляют 10–20 радиально расположенных игл, сходящихся в центре животного. Скелетные иглы прикрепляются к наружному слою цитоплазмы при помощи особых волоконец, способных к сокращению. При их сокращении или удлинении меняется объем протоплазматического тела радиолярии, а значит — ее удельный вес. Такой же принцип изменения удельного веса в свое время применялся в дирижаблях с жесткой оболочкой.

Зачем же нужен такой сложный механизм простейшему животному?

Увеличивая или уменьшая удельный вес тела, акантария может погружаться в глубину или всплывать к поверхности. Обычно акантарии распределены в поверхностных слоях морской воды. Но эти животные не переносят опреснения воды. Поэтому после сильных дождей они увеличивают удельный вес своего тела и спасаются на глубине, погружаясь на глубину до 100–200м. Кроме того, эти «крошки» не выносят и сильного волнения. Правда, при штормах они уходят на глубину до 10м.

Скелеты погибших радиолярий, опускаясь на дно, образуют радиоляриевый ил, входящий в состав осадочных пород — радиоляритов. Такие осадочные породы, как «инфузорная земля» (или трепел), целиком состоят из скелетов радиолярий.

Самыми красивыми являются кремневые скелеты лучевиков. В 1860–1880гг. профессор университета города Йена Эрнст Геккель специально занимался изучением радиолярий и описал несколько тысяч видов этих животных. Знаменитый немецкий биолог был так поражен великолепием их скелетов, что впоследствии издал свои рисунки радиолярий в атласе под названием «Красота форм в природе». И до сих пор увеличенные в сотни раз модели скелетов радиолярий выставляются в зоологических музеях как образцы неповторимых творений природы.