Категории
Корзина
Информация
Хиты продаж
Сравнение амебы и инфузории
Одноклеточные: амеба, эвглена зеленая, инфузория-туфелька
Понятие «сложное» природе неизвестно. Для нее все просто.
Вильгельм Швебель
К подцарству одноклеточных или простейших относятся мельчайшие существа, тело которых состоит всего из одной клетки. Эта единственная клетка полноценно живет как самостоятельный организм. Она, как и более развитые существа, проворачивает внутри себя обмен веществ, раздражается от внешних воздействий, умеет двигаться и размножаться. Одноклеточных насчитывается свыше 90 000 видов. Как же таким крохам удается выживать в этом огромном мире?
Простейшие, но не простые
«Нервная система какого-нибудь жучка величиной не больше булавки демонстрирует спонтанность, даже амеба имеет свои капризы, свои безрассудства!»
Станислав Лем
Тело одноклеточных состоит, главным образом, из ядра и цитоплазмы. Также в нем присутствуют митохондрии, рибосомы, аппарат Гольджи и другие органоиды, характерные для растительных и животных клеток. В цитоплазме простейших есть пищеварительная и сократительная вакуоли. Они отвечают за переваривание пищи и выведение отходов из организма. Почти все простейшие способны активно передвигаться. Они перемещаются при помощи ложноножек, жгутиков и ресничек.
ГИГАНТЫ МИРА ПРОСТЕЙШИХ
Самыми крупными простейшими считаются морские корненожки фораминиферы. Их длина составляла 15-20 сантиметров. Эти животные вымерли около 70 млн лет назад.
Большинство простейших питаются бактериями и гниющими органическими веществами. Среди них встречаются виды с автотрофным, гетеротрофным или смешанным типом питания. У автотрофов есть хроматофоры — органеллы, содержащие фотосинтезирующие пигменты. Гетеротрофные простейшие поглощают готовые органические вещества из окружающей среды.
Обитают одноклеточные создания в пресных водоемах, морях и почве. Большинство из них умеет при наступлении неблагоприятных условий заворачиваться в плотный кокон — цисту. Как только условия становятся благоприятными, животное покидает свою глухую капсулу и начинает питаться и размножаться как прежде.
Давайте рассмотрим, как устроены простейшие организмы, на примере трех ярких представителей: амебы, эвглены зеленой и инфузории-туфельки.
Амеба
«Путь от амебы к человеку кажется некоторым очевидным прогрессом, но неизвестно, согласна ли с этим мнением амеба»
Бертран Рассел, британский философ
Амеба — пресноводный представитель класса корненожки. В отличие от многих простейших, она не имеет постоянной формы тела. Ее единственная клетка все время трансформируется. Передвигается амеба при помощи ложноножек.
Ложноножки служат еще и для захвата пищи — бактерий, одноклеточных водорослей и некоторых простейших собратьев амебы. Обхватив жертву ложноножками, амеба как бы заглатывает ее. Добыча оказывается в цитоплазме, где вокруг нее образуется пищеварительная вакуоль. Под влиянием пищеварительного сока, поступающего из цитоплазмы, пища переваривается. Питательные вещества проникают в цитоплазму, а непереваренные остатки выбрасываются.
АМЕБА — ПРОТЕЙ
Амебу впервые описал и нарисовал немецкий натуралист Иоганн Рёзель фон Розенхоф. Он назвал ее Протеем — в честь древнегреческого бога, меняющего внешность, когда заблагорассудится. С тех пор «амеба» — символ чего-то простого, безыскусного и недалекого.
Размножается амеба делением. Ядро делится надвое, обе половинки его расходятся, между ними образуется перетяжка. Затем из одной материнской клетки возникают две дочерние клетки. После завершения процесса деления они продолжают жить самостоятельно, независимо друг от друга.
Эвглена зеленая
В пресных водоемах обитает еще один широко распространенный вид простейших — эвглена зеленая. По форме она напоминает веретено. У эвглены, в отличие от амебы, тело не трансформируется. Оболочка ее клетки состоит из уплотненной цитоплазмы, которая способствует сохранению формы.
От переднего конца тела у эвглены зеленой отходит длинный тоненький жгутик, вращая которым, эвглена передвигается в воде. В цитоплазме клетки «плавает» ядро и несколько овальных телец с хлорофиллом — хроматофоров. Поэтому на свету эвглена питается автотрофно, как зеленое растение. Нащупывать освещенные места эвглене помогает светочувствительный глазок.
Если эвглена долго находится в темноте, то хлорофилл исчезает, и она переходит к гетеротрофному способу питания, то есть поедает готовую пищу, всасывает ее из воды всей поверхностью тела.
Инфузория-туфелька
В пресных водоемах часто встречается и инфузория-туфелька, получившая свое название из-за особенностей формы клетки. Ее тело по форме напоминает туфельку. Передвигается это простейшее при помощи ресничек.
Среди пресноводных простейших животных одна туфелька имеет наиболее сложное строение. Внутри инфузории имеются сразу два ядра: большое и малое. Большое ядро регулирует все жизненные процессы, маленькое — играет важную роль в размножении туфельки.
Питается инфузория бактериями, водорослями и некоторыми другими простейшими. С помощью колебаний ресничек она загоняет пищу в ротовое отверстие, а затем — в глотку. На дне глотки образуются пищеварительные вакуоли, где и происходит переваривание съеденного и всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки удаляются через особый орган — порошицу.
На размножение инфузории-туфельки накладывает отпечаток ее более сложное строение по сравнению с другими простейшими, поскольку у нее два ядра. Одно большое, которое называется макронуклеусом, второе — малое, называемое микронуклеусом.
У инфузории-туфельки есть не только бесполое размножение, но и половое. Однако оно протекает далеко не так, как у многоклеточных животных. При нем, что парадоксально, количество особей не увеличивается.
В половом процессе участвуют две разные клетки инфузории-туфельки. Они подходят друг к другу со стороны клеточных ртов и склеиваются. Между ними образуется так называемый цитоплазматический мостик — канал, по которому содержимое одной клетки может перетекать в другую. Такой процесс размножения называется конъюгацией.
Благодаря этому процессу генетический материал внутри клеток инфузорий обновляется, и появляется возможность возникновения новых признаков, которые могут поспособствовать их лучшей выживаемости в среде.
Бесполое размножение инфузории-туфельки протекает примерно так же, как у амебы и эвглены зеленой. Клетка делится надвое. Однако, в отличие от той же эвглены, инфузория делится не в продольном направлении, а в поперечном. То есть одной дочерней клетке достается передняя часть клетки, а второй — задняя.
Сравните строение амебы и инфузории туфельки В чем выражается более сложное строение инфузории по сравнению с амебой?
Структура | Амёба | Инфузория туфелька |
Оболочка | — | + |
Цитоплазма | + | + |
Ядро | + | + |
Ложноножки | + | — |
Реснички | — | + |
Пищеварительная вакуоль | + | + |
Сократительная вакуоль | + | + |
Клеточный рот | — | + |
Порошица | — | + |
Инфузория имеет постоянную форму тела, так как наружный слой ее цитоплазмы уплотнен. Тело инфузории покрыто многочисленными мелкими ресничками.
Волнообразные колебания всех ресничек способствуют передвижению туфельки.
В цитоплазме инфузории имеются два ядра: большое и малое.
Большое ядро контролирует процессы жизнедеятельности, малое участвует в половом процессе.
На одной из сторон тела туфельки есть небольшое воронкоооразное околоротовое углубление, которое ведет в ротовую полость и трубчатую глотку, с помощью более длинных околоротовых ресничек пища (бактерии, протисты, органические частицы) загоняется в рот, а затем - в глотку. Непереваренные остатки пищи через специальное образование в клеточной мембране — порошицу.
У инфузорий осуществляется и половой процесс, при котором между двумя инфузориями происходит обмен малыми ядрами. Это обеспечивает повышение и жизнеспособности.
Сравнительная характеристика амебы обыкновенной и инфузории-туфельки
| № | ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ | АМЕБА ОБЫКНОВЕННАя | ИНФУЗОРИЯ-ТУФЕЛЬКА |
| 1 | Размеры тела | 0,05 мм | 0,1-0,3 мм |
| 2 | Форма тела | Непостоянная | Постоянная (подобная подошве женской туфли) |
| 3 | Пелликула | Отсутствует | Есть |
| 4 | Органеллы движения | Псевдоподии | 10 000-15 000 ресничек |
| 5 | Количество ядер | Одно ядро | Два: макро- и микронуклеус |
| 6 | Сократительные вакуоли | Одна | Две |
| 7 | Трихоцисты | Отсутствуют | Есть |
| 8 | Предротовое углубление | Отсутствует | Есть |
| 9 | Клеточный рот | Отсутствует | Есть |
| 10 | Клеточный рот | Отсутствует | Есть |
| 11 | Порошица | Отсутствует | Есть |
| 12 | Половой процесс — конъюгация | Отсутствует | Наблюдается |
В чем сходства и различия амебы, эвглены зеленой и инфузории туфельки???
Сходство представленных живых организмов заключается в следующем:
- все они являются одноклеточными организмами;
- обитают в водной среде;
- являются эукариотами, то есть обладают ядрами.
Различия:
- амеба осуществляет передвижение с помощью ложноножек или псевдоподий, инфузория имеет реснички, благодаря которым передвигается, а эвглена обладает жгутиком, который служит ей в качестве органа передвижения;
- эвглена и инфузория обладают плотной клеточной стенкой, которая отсутствует у амебы;
- амеба и инфузория осуществляют питание путем фагоцитоза и пиноцитоза, эвглена помимо этого может сама образовывать питательные вещества благодаря содержащемуся в ней хлорофиллу;
- инфузория обладает двумя ядрами, амеба и эвглена только одним;
- инфузории характерно два способа размножения, а эвглена и амеба размножаются только бесполым способом – делением.
Простейшие одноклеточные животные и их признаки (Таблица)
К подцарству Одноклеточных, или Простейших, относят животных, тело которых состоит из одной клетки. Размеры простейших в среднем 0,1—0,5 мм. Бывают особи ещё меньшей величины — около 0,01 мм. Встречаются и довольно крупные организмы, длиной в несколько миллиметров и даже сантиметров.
Обитают простейшие одноклеточные животные преимущественно в жидкой среде — в морской и пресной воде, влажной почве, в других организмах. Внешне они весьма разнообразны. Одни напоминают бесформенные студенистые комочки (например, амёбы), другие имеют геометрически правильную форму (например, лучевики).
Простейшие насчитывает около 30 тысяч видов.
Строение инфузории туфельки и амебы
Строение эвглены зеленой
Таблица признаки простейших одноклеточных животных
|
Признаки простейших одноклеточных |
Амеба обыкновенная (Класс Корненожки) |
Эвглена зеленая (класс Жгутиконосцы) |
Инфузория туфелька (класс Инфузории) |
|
Строение |
Состоит из цитоплазмы, ядра, сократительной вакуоли, ложноножки, пищеварительной вакуоли (см. рис) |
Состоит из оболочки, ядра, жгутика, глазок, сократительной вакуоли, питательных веществ, хлоропласты (см. рис.) |
Состоит из мембраны, малого и большого ядра, сократительной и пищеварительной вакуоли, рот, порошица, реснички (см. рис.) |
|
Движение |
«Перетекание» с помощью ложноножек |
Передвижение с помощью жгутика |
Передвижение с помощью ресничек |
|
Питание |
Кормом могут быть бактерии, микроскопические водоросли. Амёба захватывает пищу, вытягивая ложноножки на любом участке тела. Они обволакивают добычу и вместе с небольшим количеством воды погружают её в цитоплазму. Так образуется пищеварительная вакуоль - фагоцитоз, захват капель жидкости - пиноцитоз. Из пищеварительной вакуоли растворимые продукты пищеварения поступают в цитоплазму, а непереваренные остатки выводятся из организма в любой части клетки. |
Автотрофное (фотосинтез) или гетеротрофное (фагоцитоз и пиноцитоз) |
Питаются различными микроорганизмами, преимущественно бактериями. Движением ресничек, расположенных вдоль ротового углубления, загоняют в него добычу. Вместе с водой она попадает в клеточный рот, затем в глотку. Образуется пищеварительная вакуоль, непереваренные остатки выбрасываются через порошицу. |
|
Размножение |
Амеба размножается делением. При этом ядро делится надвое. Образовавшиеся новые ядра расходятся в стороны, и между ними появляется поперечная перетяжка, разделяющая амёбу на две дочерние клетки, которые живут самостоятельно. Через некоторое время молодые амёбы также начинают делиться. Для размножения благоприятна температура воды около +20 °С. |
Размножение организмов данного вида эвглен бесполое - делением клетки пополам, в отличие от инфузории-туфельки, для которой характерен еще и половой процесс. |
Инфузории размножаются бесполым путём — поперечным делением, как амёбы. Первым делится надвое малое ядро, затем большое. Одновременно появляется поперечная перетяжка. Она со временем разделяет инфузорию на две молодые (дочерние) клетки. Они растут и при хорошем питании и оптимальной температуре уже на следующие сутки становятся взрослыми и снова могут делиться. Для инфузорий характерен и половой процесс в форме конъюгации (слияние двух клеток и обмен генетической информацией) |
_______________
Источник информации: Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.
Заполните таблицу Сравнения Амёбы и Инфузории туфельки
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
- экономические 43,044
- гуманитарные 33,518
- юридические 17,882
- школьный раздел 601,217
- разное 16,740
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Paramecium, введение. Ресурсы для преподавания биологии от Д. Г. Макина
Paramecium - простейшее инфузорийное. Тела инфузорий покрыты тонкими цитоплазматическими волосковидными структурами, называемыми ресничками. Мерцающие движения ресничек продвигают организм по воде, а также создают питающие токи. Парамеций - инфузория. При описании его строения будут сделаны сравнения с амебой. Поэтому предлагается сначала изучить амебу.
В отличие от амебы, парамеций имеет отчетливую и постоянную форму, а определенные области цитоплазмы (клеточные органеллы) специализированы для выполнения определенных функций.
Передвижение. Отдельные реснички быстро сгибаются и выпрямляются таким образом, что ход восстановления оказывает минимальное сопротивление, а ход сгибания помогает продвигать парамеций по воде. Весь набор ресничек бьется ритмично (метахрональный ритм), так что волны сокращения проходят по телу клетки, как ветер, дующий через спелую кукурузу.
Если парамеций встречает препятствие, он меняет ритм ресничек и движется назад.Затем он немного меняет направление и движется вперед. Он будет делать это неоднократно, пока не преодолеет препятствие. Эта реакция также показывает, что парамеций чувствителен к раздражителям (в данном случае к раздражителю прикосновения).
Кормление. Paramecium и амеба живут в бассейнах или прудах с пресной водой и питаются микроскопическими организмами, такими как бактерии и одноклеточные водоросли. Амеба может принимать пищу практически в любой точке своей поверхности. Paramecium, с другой стороны, может принимать пищу только в цитостоме.Реснички в полости рта создают поток воды, который переносит пищевые организмы в цитостом, где они попадают в пищевую вакуоль. Эта пищевая вакуоль затем следует определенным путем через цитоплазму. Во время путешествия ферменты секретируются в вакуоль, и пища переваривается. Затем переваренные вещества всасываются в цитоплазму.
Любое непереваренное вещество выходит через анальную пору. Это контрастирует с амебой, которая может изгнать непереваренные останки практически из любой точки.
Репродукция. Парамеций размножается, как амеба, путем деления на две части. Инфузория перестает двигаться, и как мега-, так и микронуклеусы делятся и перемещаются к противоположным концам организма. Затем цитоплазма делится под прямым углом к длинной оси, и дочерние парамеции отделяются. Бинарное деление может происходить 2 или 3 раза в день.
Существует также сложный половой процесс, при котором две парамеции соединяются своими ротовыми поверхностями. Мегануклеус разрушается, а микроядро делится.Одно из микроядер каждого человека пересекается с партнером и сливается с оставшимся там микроядром. Затем партнеры разделяются и воспроизводятся путем двойного деления.
Осморегуляция. В пресной воде обитают парамеций и амеба. Их цитоплазма содержит более высокую концентрацию растворенных веществ, чем их окружение, поэтому они поглощают воду путем осмоса. Избыток воды собирается в сократительную вакуоль, которая набухает и, наконец, выводит воду через отверстие в клеточной мембране.
У амебы вакуоль образуется около заднего конца, но не связана с определенной структурой. Хотя он опорожняет свое содержимое через отверстие в клеточной мембране, это также не похоже на постоянную пору.
Paramecium имеет две сократительные вакуоли, по одной на каждом конце, которые попеременно заполняются и сжимаются. Это постоянные конструкции, а избыток воды направляется в вакуоли по ряду излучающих каналов.
Инфузории прочие. Есть много других видов инфузорий. У Vorticella есть стебель, который прикрепляет его к водорослям или остаткам пруда и может втягиваться, если простейшие потревожены. Реснички не покрывают тело, а ограничиваются двойным рядом по верхнему краю. Реснички создают питающий ток, который забрасывает частицы пищи в бороздку полости рта.
Для иллюстраций к этой статье см. Protista
См. Также: Видео о Paramecium
простейших | микроорганизм | Британника
Protozoan , организм, обычно одноклеточный и гетеротрофный (использующий органический углерод в качестве источника энергии), принадлежащий к любой из основных ветвей протистов и, как и большинство протистов, обычно микроскопический. Все простейшие являются эукариотами и, следовательно, обладают «истинным» или мембраносвязанным ядром. Они также являются нефиламентными (в отличие от организмов, таких как плесень, группа грибов, которые имеют волокна, называемые гифами) и ограничены влажными или водными средами обитания, будучи повсеместными в таких средах во всем мире, от Южного полюса до Северного полюса.Многие из них являются симбионтами других организмов, а некоторые виды - паразитами.
Dinoflagellate Noctiluca scintillans (увеличено).
Дуглас П. Уилсон
Британская викторина
Наука и случайная викторина
К какому царству принадлежат грибы? Какой динозавр был хищником размером с курицу? Проверьте свои знания обо всем в науке с помощью этой викторины.
Современные ультраструктурные, биохимические и генетические данные сделали термин простейшее весьма проблематичным. Например, простейшее исторически относилось к простейшим, имеющим животные черты, такие как способность перемещаться по воде, как если бы они «плыли», как животное. Традиционно считалось, что простейшие являются прародителями современных животных, но современные данные показали, что для большинства простейших это не так.Фактически, современная наука показала, что простейшие представляют собой очень сложную группу организмов, которые не обязательно имеют общую эволюционную историю. Эта несвязанная, или парафилетическая, природа простейших заставила ученых отказаться от термина простейшее в формальных классификационных схемах. Следовательно, подкоролевство Protozoa теперь считается устаревшим. Сегодня термин простейшие используется неофициально по отношению к нефиламентным гетеротрофным протистам.
амеба амеба (увеличено).
Расс Кинн / Photo ResearchersК широко известным простейшим относятся типичные динофлагелляты, амебы, парамеции и вызывающий малярию Plasmodium .
Особенности простейших
Наблюдать за простейшими микроорганизмами из капли воды в пруду под оптическим и электронным микроскопом. Парамеции и другие одноклеточные организмы в воде пруда.
Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видеоролики к этой статьеХотя простейшие больше не признаются в качестве формальной группы в современных системах биологической классификации, простейшие все же можно использовать как строго описательный термин.Простейших объединяет их гетеротрофный способ питания, что означает, что эти организмы получают углерод в восстановленной форме из окружающей среды. Однако это не уникальная особенность простейших. Кроме того, это описание не так однозначно, как кажется. Например, многие протисты являются миксотрофами, способными как к гетеротрофии (вторичное получение энергии за счет потребления других организмов), так и к аутотрофии (получение первичной энергии, например, путем захвата солнечного света или метаболизма химических веществ в окружающей среде).Примеры миксотрофов простейших включают многие хризофиты. Некоторые простейшие, такие как Paramecium bursaria , развили симбиотические отношения с эукариотическими водорослями, в то время как амеба Paulinella chromatophora , по-видимому, приобрела автотрофность в результате относительно недавнего эндосимбиоза цианобактерии (сине-зеленой водоросли). Следовательно, многие простейшие либо сами выполняют фотосинтез, либо пользуются фотосинтетическими способностями других организмов. Однако некоторые виды водорослей простейших потеряли способность к фотосинтезу (например,g., видов Polytomella и многих динофлагеллят), что еще больше усложняет понятие «простейшие».
репрезентативных простейших репрезентативных простейших. Фитофлагеллята Gonyaulax - одна из динофлагеллят, ответственных за появление красных приливов. Зоофлагеллята Trypanosoma brucei является возбудителем африканской сонной болезни. Амеба - один из самых распространенных саркодинов. Другие представители подтипа Sarcodina, такие как радиолярии, гелиозойные и фораминиферы, обычно обладают защитным покровом.Светлячок Pinaciophora показан покрытым чешуей. Тип Ciliophora, включающий ресничные Tetrahymena и Vorticella, содержит наибольшее количество видов простейших, но является наиболее однородной группой. Плазмодий , вызывающий малярию, распространяется через укус комара, который вводит инфекционные споры (спорозоиты) в кровоток.
© Merriam-Webster Inc. Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчасПростейшие подвижны; почти все обладают жгутиками, ресничками или псевдоподиями, которые позволяют им перемещаться в своих водных средах обитания. Однако эта общность не является уникальной чертой простейших; например, организмы, которые явно не простейшие, также производят жгутики на различных стадиях своего жизненного цикла (например, большинство бурых водорослей). Простейшие также строго не являются многоклеточными и существуют либо в виде одиночных клеток, либо в виде клеточных колоний. Тем не менее, некоторые колониальные организмы (например,g., Dictyostelium discoideum , супергруппа Amoebozoa) демонстрируют высокий уровень клеточной специализации, граничащий с многоклеточностью.
Из описательных руководств, представленных выше, исключаются многие организмы, такие как жгутиковые фотосинтетические таксоны (ранее Phytomastigophora), которые считались простейшими по старым классификационным схемам. Организмы, которые соответствуют современному определению простейших, встречаются во всех основных группах простейших, признанных протистологами, что отражает парафилетическую природу простейших.
Проанализируйте, как отдельные реснички используют вязкое сопротивление для координации силы и движений восстановления для передвижения.Скоординированное биение ресничек продвигает простейших через воду.
Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видеоролики к этой статьеНаиболее важные группы свободноживущих простейших встречаются в нескольких основных эволюционных кластерах протистов, включая инфузории (супергруппа Chromalveolata), лобозные амебы (супергруппа Amoebozoa), филозные амебы (супергруппа Rhizaria), криптомонады (супергруппа Chromalveolata), раскопки (супергруппа Excavata), опистоконты (супергруппа Opisthokonta) и эвглениды (Euglenozoa).Эти группы организмов важны с экологической точки зрения благодаря их роли в круговоротах питательных веществ микробов и встречаются в самых разных средах, от земных почв до пресноводных и морских сред обитания до водных отложений и морского льда. Значительные простейшие паразиты включают представителей Apicomplexa (супергруппа Chromalveolata) и трипаносом (Euglenozoa). Организмы этих групп являются возбудителями таких заболеваний человека, как малярия и африканская сонная болезнь. Из-за преобладания этих патогенов человека и экологической важности упомянутых выше свободноживущих простейших групп об этих группах известно много.Поэтому данная статья концентрируется на биологии этих сравнительно хорошо охарактеризованных простейших. В конце статьи приводится краткое изложение современной классификационной схемы протистана.
.простейших | микроорганизм | Британника
Protozoan , организм, обычно одноклеточный и гетеротрофный (использующий органический углерод в качестве источника энергии), принадлежащий к любой из основных ветвей протистов и, как и большинство протистов, обычно микроскопический. Все простейшие являются эукариотами и, следовательно, обладают «истинным» или мембраносвязанным ядром. Они также являются нефиламентными (в отличие от организмов, таких как плесень, группа грибов, которые имеют волокна, называемые гифами) и ограничены влажными или водными средами обитания, будучи повсеместными в таких средах во всем мире, от Южного полюса до Северного полюса.Многие из них являются симбионтами других организмов, а некоторые виды - паразитами.
Dinoflagellate Noctiluca scintillans (увеличено).
Дуглас П. Уилсон
Британская викторина
Викторина "Все о биологии"
Как еще называют так называемую морскую осу? На каком континенте обитают две ядовитые ящерицы в мире? Проверьте свои навыки, ответив на эти и другие вопросы, в этой викторине, посвященной биологии.
Современные ультраструктурные, биохимические и генетические данные сделали термин простейшее весьма проблематичным. Например, простейшее исторически относилось к простейшим, имеющим животные черты, такие как способность перемещаться по воде, как если бы они «плыли», как животное. Традиционно считалось, что простейшие являются прародителями современных животных, но современные данные показали, что для большинства простейших это не так.Фактически, современная наука показала, что простейшие представляют собой очень сложную группу организмов, которые не обязательно имеют общую эволюционную историю. Эта несвязанная, или парафилетическая, природа простейших заставила ученых отказаться от термина простейшее в формальных классификационных схемах. Следовательно, подкоролевство Protozoa теперь считается устаревшим. Сегодня термин простейшие используется неофициально по отношению к нефиламентным гетеротрофным протистам.
амеба амеба (увеличено).
Расс Кинн / Photo ResearchersК широко известным простейшим относятся типичные динофлагелляты, амебы, парамеции и вызывающий малярию Plasmodium .
Особенности простейших
Наблюдать за простейшими микроорганизмами из капли воды в пруду под оптическим и электронным микроскопом. Парамеции и другие одноклеточные организмы в воде пруда.
Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видеоролики к этой статьеХотя простейшие больше не признаются в качестве формальной группы в современных системах биологической классификации, простейшие все же можно использовать как строго описательный термин.Простейших объединяет их гетеротрофный способ питания, что означает, что эти организмы получают углерод в восстановленной форме из окружающей среды. Однако это не уникальная особенность простейших. Кроме того, это описание не так однозначно, как кажется. Например, многие протисты являются миксотрофами, способными как к гетеротрофии (вторичное получение энергии за счет потребления других организмов), так и к аутотрофии (получение первичной энергии, например, путем захвата солнечного света или метаболизма химических веществ в окружающей среде).Примеры миксотрофов простейших включают многие хризофиты. Некоторые простейшие, такие как Paramecium bursaria , развили симбиотические отношения с эукариотическими водорослями, в то время как амеба Paulinella chromatophora , по-видимому, приобрела автотрофность в результате относительно недавнего эндосимбиоза цианобактерии (сине-зеленой водоросли). Следовательно, многие простейшие либо сами выполняют фотосинтез, либо пользуются фотосинтетическими способностями других организмов. Однако некоторые виды водорослей простейших потеряли способность к фотосинтезу (например,g., видов Polytomella и многих динофлагеллят), что еще больше усложняет понятие «простейшие».
репрезентативных простейших репрезентативных простейших. Фитофлагеллята Gonyaulax - одна из динофлагеллят, ответственных за появление красных приливов. Зоофлагеллята Trypanosoma brucei является возбудителем африканской сонной болезни. Амеба - один из самых распространенных саркодинов. Другие представители подтипа Sarcodina, такие как радиолярии, гелиозойные и фораминиферы, обычно обладают защитным покровом.Светлячок Pinaciophora показан покрытым чешуей. Тип Ciliophora, включающий ресничные Tetrahymena и Vorticella, содержит наибольшее количество видов простейших, но является наиболее однородной группой. Плазмодий , вызывающий малярию, распространяется через укус комара, который вводит инфекционные споры (спорозоиты) в кровоток.
© Merriam-Webster Inc. Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчасПростейшие подвижны; почти все обладают жгутиками, ресничками или псевдоподиями, которые позволяют им перемещаться в своих водных средах обитания. Однако эта общность не является уникальной чертой простейших; например, организмы, которые явно не простейшие, также производят жгутики на различных стадиях своего жизненного цикла (например, большинство бурых водорослей). Простейшие также строго не являются многоклеточными и существуют либо в виде одиночных клеток, либо в виде клеточных колоний. Тем не менее, некоторые колониальные организмы (например,g., Dictyostelium discoideum , супергруппа Amoebozoa) демонстрируют высокий уровень клеточной специализации, граничащий с многоклеточностью.
Из описательных руководств, представленных выше, исключаются многие организмы, такие как жгутиковые фотосинтетические таксоны (ранее Phytomastigophora), которые считались простейшими по старым классификационным схемам. Организмы, которые соответствуют современному определению простейших, встречаются во всех основных группах простейших, признанных протистологами, что отражает парафилетическую природу простейших.
Проанализируйте, как отдельные реснички используют вязкое сопротивление для координации силы и движений восстановления для передвижения.Скоординированное биение ресничек продвигает простейших через воду.
Encyclopædia Britannica, Inc. См. Все видеоролики к этой статьеНаиболее важные группы свободноживущих простейших встречаются в нескольких основных эволюционных кластерах протистов, включая инфузории (супергруппа Chromalveolata), лобозные амебы (супергруппа Amoebozoa), филозные амебы (супергруппа Rhizaria), криптомонады (супергруппа Chromalveolata), раскопки (супергруппа Excavata), опистоконты (супергруппа Opisthokonta) и эвглениды (Euglenozoa).Эти группы организмов важны с экологической точки зрения благодаря их роли в круговоротах питательных веществ микробов и встречаются в самых разных средах, от земных почв до пресноводных и морских сред обитания до водных отложений и морского льда. Значительные простейшие паразиты включают представителей Apicomplexa (супергруппа Chromalveolata) и трипаносом (Euglenozoa). Организмы этих групп являются возбудителями таких заболеваний человека, как малярия и африканская сонная болезнь. Из-за преобладания этих патогенов человека и экологической важности упомянутых выше свободноживущих простейших групп об этих группах известно много.Поэтому данная статья концентрируется на биологии этих сравнительно хорошо охарактеризованных простейших. В конце статьи приводится краткое изложение современной классификационной схемы протистана.
.Что такое амеба? | Живая наука
Термин «амеба» относится к простым эукариотическим организмам, которые передвигаются характерным ползанием. Однако сравнение генетического содержания различных амеб показывает, что эти организмы не обязательно тесно связаны между собой.
Структура клетки
Все живые организмы можно условно разделить на две группы - прокариоты и эукариоты, которые отличаются относительной сложностью своих клеток. В отличие от прокариотических клеток, эукариотические клетки высокоорганизованы.Бактерии и археи - прокариоты, а все остальные живые организмы - эукариоты.
Амебы - это эукариоты, тела которых чаще всего состоят из одной клетки. Клетки амеб, как и других эукариот, обладают некоторыми характерными особенностями. Их цитоплазма и клеточное содержимое заключены в клеточную мембрану. Их ДНК упакована в центральный клеточный отсек, называемый ядром. Наконец, они содержат специализированные структуры, называемые органеллами, которые выполняют ряд клеточных функций, включая производство энергии и транспорт белка.
Большинство этих органелл являются общими для всех эукариотических клеток, однако есть несколько исключений. Например, паразит Entamoeba histolytica, , вызывающий амебную дизентерию у человека, не имеет аппарата Гольджи, органеллы, ответственной за модификацию и транспортировку белков. Вместо этого, согласно статье 2005 года, опубликованной в Journal of Biological Chemistry, Entamoeba histolytica содержат гольджи-подобные компартменты или пузырьки, которые выполняют аналогичные функции.Сазерленд Макивер, читатель кафедры биомедицинских наук Эдинбургского университета, заметил, что существуют амебы, у которых нет митохондрий (органелл, отвечающих за выработку клеточной энергии), потому что они живут в среде с недостатком кислорода или в «бескислородных условиях». «Согласно обзору 2014 года, опубликованному в журнале Biochemie, такие организмы могут содержать органеллы, такие как гидрогеносомы или митосомы, которые связаны с митохондриями и считаются сильно измененными версиями того же самого.Так обстоит дело с Entamoeba histolytica и свободноживущей амебой Mastigamoeba balamuthi .
На этом изображении показана ткань, инфицированная амебой Naegleria fowleri., (Изображение предоставлено CDC / д-р Говинда С. Висвесвара)
Pseudopodia
Структурно амебы очень напоминают клетки высших организмов. «Они похожи на наши клетки, и на самом деле, когда они движутся, они очень похожи на наши белые кровяные тельца», - сказал Макивер LiveScience.
Подобно нашим лейкоцитам, амебы передвигаются с помощью псевдоподий (что переводится как «ложные ноги»). Эти кратковременные выступы цитоплазмы наружу помогают амебам захватывать поверхность и продвигаться вперед. По словам Макивера, когда псевдоподий перемещается по поверхности в одном направлении, задний конец амебы сокращается. «По мере того, как он сжимается, он делает две вещи», - сказал он. «Сокращение толкает цитоплазму вперед, чтобы заполнить расширяющуюся ложноножку, но сокращение также подтягивает спайки на заднем конце клетки.«Макивер описывает эти спайки между амебой и поверхностью, по которой она движется, как физические молекулярные адгезии, которые постоянно образуются на переднем конце и разрываются на спине. Это движение - с использованием псевдоподий - объединяет различные амебы и отличает их от других протистов. (простые эукариотические организмы, такие как амебы, которые не являются растениями, животными или грибами).
Среди амеб встречаются различные типы псевдоподий, которые различаются по внешнему виду. Согласно веб-проекту «Древо жизни», лобозные псевдоподии широкие, тупые. цитоплазматические выступы, а филозные псевдоподии (или филоподии) - тонкие нитевидные выступы.Другие псевдоножки поддерживаются структурными элементами, известными как микротрубочки, которые отвечают за выполнение клеточных движений. Ретикулоподии представляют собой тонкие нитевидные выступы, которые сцепляются друг с другом, а актиноподии (или аксоподии) являются жесткими, состоящими из ядра микротрубочек, окруженных цитоплазмой.
Амебы также могут питаться псевдоподиями. В статье 1995 года, опубликованной в журнале «Прикладная и экологическая микробиология», приводится пример обитающей в почве амебы, Acanthamoeba castellanii , которая поглощает как твердые вещества, так и жидкости, используя свои псевдоподии.Процесс заглатывания твердого вещества называется фагоцитозом. «Большинство известных амеб питаются бактериями», - сказал Макивер. Он объяснил, что у амеб есть рецепторы на поверхности клеток, которые связываются с бактериями, которые собираются и попадают в амебу посредством фагоцитоза, обычно в задней части клетки. В случае с гигантской амебой (например, Amoeba proteus ) процесс фагоцитоза, по словам Макивера, несколько иной. Гигантские амебы поглощают свою добычу «сознательным скоплением псевдоподов вокруг бактерий».В обоих случаях, когда бактерии втягиваются внутрь, окружающая их клеточная мембрана отщипывается, образуя внутриклеточный отсек, называемый вакуолью. Процесс поглощения капель жидкости известен как пиноцитоз.
Классификация
На протяжении веков различные системы классификации организмов, включая амеб, основывались на сходстве наблюдаемых характеристик и морфологии. «На самом деле не существует единой группы организмов под названием амебы», - сказал Макивер. "Скорее, амебы - это любые клетки простейших, которые передвигаются путем ползания."
Исторически амебы были классифицированы вместе в единую таксономическую группу под названием Sarcodina, объединенную использованием псевдоподий. В пределах Sarcodina амебы были подразделены на основе типа псевдоподий, согласно статье 2008 года, опубликованной в журнале Protistology. Однако это Система классификации не была иллюстрацией эволюционных взаимоотношений между амебами. Это не было, так сказать, генеалогическим древом.
Молекулярная филогенетика изменила курс таксономической классификации, особенно эукариот.Сравнивая сходства и различия в конкретных последовательностях ДНК в организмах, ученые смогли определить, насколько тесно они связаны. Ранние анализы сравнивали последовательности ДНК, которые кодируют субъединицу 18S рибосом, или «SSU рДНК» (рибосомы служат местом для синтеза белка). Основываясь на анализе рДНК SSU и других последовательностей ДНК, эукариотические организмы теперь организованы таким образом, который лучше отражает их эволюционные отношения - филогенетическое древо, согласно статье 2008 Protistology.
Каждая ветвь в филогенетическом древе изображена разветвленной структурой. В этой системе первые уровни известны как «супергруппы». Фабьен Бурки, автор обзорной статьи 2014 года, опубликованной в журнале Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, описывает эти супергруппы как «строительные блоки» дерева.
Бурки перечисляет пять супергрупп эукариотических организмов: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida и SAR (который состоит из трех групп: Stramenopiles, Alveolata и Rhizaria).Животные и грибы подпадают под Ophiskontha. Амебоидные протисты и некоторые паразитарные линии, в которых отсутствуют митохондрии, являются частью Amoebozoa. Вместе две супергруппы, Ophiskontha и Amoebozoa, образуют большую супергруппу под названием Amorphea. Гетеротрофные протисты - организмы, которые принимают питательные вещества от других организмов - являются частью Excavata, тогда как растения и большинство других фотосинтезирующих организмов являются частью Archaeplastida.
«Если вы посмотрите на огромное разнообразие протистов, вы увидите, что амебы есть практически во всех группах», - сказал Макивер.«Внутри бурых водорослей [ Labyrinthula ] есть даже амебоидный организм». По словам Макивера, большинство амеб присутствует внутри амебозоа. Кроме того, он отметил, что амебы также присутствуют в Rhizaria, Excavata, Opisthokonta (например, Nucleariids, у которых есть филоподии) и в Stramenopiles (например, Labyrinthulids).
Entamoeba histolytica является кишечным паразитом человека. Это может вызвать колит, тяжелую диарею и дизентерию.(Изображение предоставлено CDC / доктором Мэй Мелвин)
Важность
Известно, что амебы вызывают ряд заболеваний человека. Амебиаз (или амебная дизентерия) - это инфекция, вызываемая кишечным паразитом человека Entamoeba histolytica, . По данным Национального института здравоохранения, Entamoeba histolytica c проникает в стенку толстой кишки и вызывает колит или может вызвать тяжелую диарею и дизентерию. Хотя болезнь может возникнуть в любой точке мира, она наиболее распространена в тропических регионах с некачественной санитарией и условиями скопления людей.
Пользователи контактных линз потенциально подвержены риску редкой инфекции роговицы, называемой кератитом Acanthamoeba . По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), виды Acanthamoeba свободноживущие и обычно встречаются в почве, воздухе и воде. Плохие правила гигиены контактных линз, такие как неправильное хранение, обращение и дезинфекция или плавание с линзами, являются одними из факторов риска заболевания. Хотя первоначальные симптомы включают покраснение, зуд и помутнение зрения, при отсутствии лечения инфекция в конечном итоге приведет к сильной боли и может привести к потере зрения.
Амебы также вызывают различные инфекции головного мозга. Naegleria fowleri , , которую окрестили «амебой, поедающей мозг», вызывает первичный амебный менингоэнцефалит (ПАМ). Хотя заболевание встречается редко, оно почти всегда заканчивается смертельным исходом. По данным CDC, ранние симптомы включают жар и рвоту, которые в конечном итоге прогрессируют до более серьезных симптомов, таких как галлюцинации и кома. Naegleria fowleri присутствует в теплых пресноводных водоемах, таких как горячие источники, озера и реки, или в плохо хлорированных бассейнах и загрязненной горячей водопроводной воде.Амеба проникает через нос и попадает в мозг. Однако нельзя заразиться инфекцией, проглотив воду (согласно CDC).
Другая амеба, Balamuthia mandrillaris , может вызывать инфекцию головного мозга гранулематозного амебного энцефалита (ГАЭ). Balamuthia Инфекции редки, но чаще всего приводят к летальному исходу. CDC заявляет, что уровень смертности от инфекции составляет 89 процентов. Ранние симптомы включают головные боли, тошноту и субфебрильную температуру, которые в конечном итоге приводят к потере веса, частичному параличу и затруднениям речи. Balamuthia mandrillaris находится в почве и может попасть в организм через открытые раны или при вдыхании зараженной пыли.
Амебы также могут быть хозяевами бактерий, патогенных для человека, и способствовать их распространению. Бактериальные патогены, такие как Legionella , могут сопротивляться пищеварению при потреблении амебами. Вместо этого они высвобождаются неповрежденными из вакуолей в цитоплазму амебы, где они размножаются. В таких случаях бактерии могут стать устойчивыми к обработкам, предназначенным для контроля их численности (например, обработке воды хлором).Согласно статье 1995 года в журнале Applied and Environmental Microbiology, это может увеличить вероятность контакта человека с бактериальными патогенами. Макивер приводит в пример градирни, в которых могут расти как амебы, так и бактерии. Эти градирни, как правило, выбрасывают капли воды, которыми могут дышать прохожие. «Известно, что во многих случаях происходит то, что мы вдыхаем каплю воды, содержащую амебу, полную этих патогенов [ Legionella ]», - сказал он. сказал.Если бактерии попадают в организм человека с ослабленным иммунитетом таким образом, они могут в конечном итоге заразить макрофаги, одну из многих защитных клеток иммунной системы. «Макрофаг не только выглядит как амеба, его биохимические пути и клеточная биология очень похожи», - сказал Макивер. «Таким образом, те же самые запрограммированные события, которые позволяют бактериям покинуть амебу, теперь действуют, чтобы позволить Legionella покинуть макрофаг».
Наконец, амебы являются важной частью почвенной экосистемы.Они регулируют популяции бактерий. Возможно, что более 60 процентов уменьшения численности бактерий в поле происходит из-за голых амеб, то есть амеб без раковины (Applied and Environmental Microbiology, 1995). Амебы также важны для повторного использования питательных веществ в почве. Согласно Макиверу, когда питательные вещества становятся доступными, они поглощаются бактериями, которые «эффективно блокируют все питательные вещества в бактериальной массе». Когда бактерии потребляются, питательные вещества высвобождаются обратно в почву. почвы.«Если у вас есть цикл, когда амеба поедает бактерии, общий эффект заключается в увеличении доступности питательных веществ для растений», - сказал Макивер.
[TopTenReviews: Лучшие микроскопы 2016 года]
Дополнительные ресурсы
.
