Споровики. Инфузории. Губки

Споровики

Паразитические простейшие. В связи с паразитическим образом жизни происходит упрощение организации (исчезновение органоидов захвата и приема пищи, пищеварительных и сократительных вакуолей). Происходит усложнение жизненного цикла - смена хозяев, чередование бесполого и полового размножения. Представители типа - малярийный плазмодий, токсоплазма и др.

Малярийный плазмодий вызывает у человека заболевание малярией. Заражение человека происходит через укус малярийного комара (рода Anopheles), который содержит возбудителя на стадии спорозоитов. Спорозоиты - тонкие, червеобразные клетки, с током крови попадают в клетки печени, где превращаются в шизонтов, размножающихся множественным делением - шизогонией. Образуется следующая стадия паразита - мерозоиты. Они внедряются в эритроциты и превращаются сначала в трофозоиты (питание гемоглобином и рост), затем - в шизонты (размножение). Таким образом, различают две формы шизогонии - в клетках печени и в эритроцитах. В результате эритроцитарной шизогонии образуются 10-20 мерозоитов, которые разрушают эритроцит, выходят в кровь и заражают следующие эритроциты. Цикличность приступов малярии обусловлена цикличностью выходов мерозоитов и продуктов их метаболизма из эритроцита в плазму крови.

После нескольких циклов шизогонии в эритроцитах образуются гамонты, которые в организме комара превратятся в макрогаметы и микрогаметы. Когда гамонты попадают в желудок комара, они превращаются в гаметы, происходит копуляция, слияние гамет. Зигота подвижна и называется оокинета. Оокинета мигрирует через стенку желудка комара и превращается в ооцисту. Ядро ооцисты многократно делится и ооциста распадается на огромное количество спорозоитов - до 10 000, этот процесс называется спорогония. Спорозоиты мигрируют в слюнные железы комара.
Таким образом, в жизненном цикле малярийного плазмодия человек является промежуточным хозяином (преэритроцитарная шизогония, эритроцитарная шизогония, начало гаметогонии), а малярийный комар - окончательным (завершение гаметогонии, оплодотворение и спорогония).
У человека в организме паразитируют четыре вида плазмодиев, период между выходами мерозоитов в плазму крови у одного вида - 72 часа, заболевание получило название четырехдневная малярия. У других видов - 48 часов - трехдневная малярия. Кроме лихорадочного состояния развивается сильная анемия (малокровие), содержание эритроцитов в 1 мм понижается, вместо 5 млн. их количество уменьшается до 1 млн.

К типу споровиков относятся и токсоплазмы - внутриклеточные паразиты. Развитие происходит со сменой хозяев, окончательным хозяином является кошка, в ее кишечнике происходит половое размножение, промежуточными хозяевами являются человек, грызуны, крупный и мелкий рогатый скот и другие виды теплокровных животных. Токсоплазмоз проявляется в поражениях лимфатической системы, тифоподобных заболеваниях, поражениях органов зрения, нервной системы и др., у взрослых может быть бессимптомным. Заражение человека происходит различными способами: а) перорально при употреблении сырого или полусырого мяса или фарша; б) перорально с овощами, фруктами, загрязненными ооциста-ми; в) через загрязненные ооцистами руки и предметы; г) трансплацентарно от матери-носительницы к плоду.

Инфузории

Класс инфузории

- наиболее высокоорганизованные простейшие. Органоидами движения служат реснички, по строению сходные со жгутиками, но более короткие и многочисленные. Тело покрыто прочной эластичной оболочкой, придающей ей постоянную форму. У большинства инфузорий 2 ядра: большое и малое. Большое ядро имеет полиплоидный набор хромосом и регулирует процессы движения, питания, выделения, а также бесполое размножение, осуществляемое поперечное деление клетки пополам. Малое ядро имеет диплоидный набор хромосом и играет важную роль в половом процессе, выступая в качестве носителя наследственной информации. Впервые инфузорий обнаружили в воде, настоянной на различных травах («инфузум» означает «настойка»).

Инфузория

- туфелька наиболее распространенный представитель, обитатель пресных водоемов, длина тела 0,3 мм. Форма тела постоянная и напоминает подошву туфли. Все тело равномерно покрыто ресничками, расположенными рядами, их больше 10 тысяч. Работают они синхронно, совершая волнообразные движения, обеспечивается это плотными цитоплазматическими нитями - фибриллами (плавает тупым концом вперед). Между ресничками расположены мелкие веретеновидные тельца - трихоцисты - органоиды защиты и нападения, которые в ответ на раздражение с силой выбрасываются и вонзаются в тело жертвы или врага. Питаются инфузории бактериями и одноклеточными водорослями. Сбоку на теле имеется углубление - предротовое углубление, ведущее в рот. На дне глотки в цитоплазме образуется пищеварительная вакуоль, которая отделяется от глотки и увлекается током цитоплазмы. При обилии пищи и нормальных температурных условиях (15 градусов) пищеварительные вакуоли образуются, каждые 1-2 мин. В них пища переваривается и усваивается цитоплазмой, после чего пищеварительная вакуоль, пройдя по часовой стрелке, подходит к заднему концу тела, где через специальное отверстие в оболочке - порошицу выбрасывает не переваренные остатки пищи наружу. Функцию осморегуляции выполняют 2 сократительные вакуоли.

Размножается туфелька

Бесполым и половым способом. При бесполом размножении тело туфельки вытягивается в длину, по экватору появляется перетяжка, которая делит клетку пополам. Повторяется 1-2 раза в сутки, а через несколько поколений бесполого размножения сменяется половым, протекающим по типу конъюгации. В половом размножении большую роль играет малое ядро. В теле каждого участника большое ядро разрушается, а малое ядро делится на 4 части (процесс мейоза, при котором число хромосом уменьшается вдвое). Вскоре 3 новых ядра разрушаются, а четвертая вновь делится и образует в каждой инфузории одно женское и одно мужское ядро. Мужское ядро переходит в клетку своего партнера, где сливается с женским ядром. Таким образом, при половом процессе происходит обмен ядерным материалом между отдельными особями, которые получают новые признаки и свойства. Вскоре в каждой из них ядро делится на большое и малое. При половом размножении число особей не увеличивается, а обновляются наследственные свойства организма, и возрастает его способность приспосабливаться к условиям среды.

Характерной особенностью туфельки является раздражимость.

Это способность организма отвечать определенным образом на воздействия окружающей среды. Это свойство характерно для всех живых существ. Раздражитель - фактор среды; раздражение - воздействие раздражителя; раздражимость - ответ организма на раздражение. Простейшие не имеют нервной системы, они воспринимают раздражения всей клеткой и способны отвечать на них движением, называемые таксисом, перемещаясь в направлении раздражителя или от него. (Примеры с кристалликом соли и бактериями в капле воды: поместим рядом на стекле каплю чистой воды и каплю воды с инфузориями. Соединим обе капли тонким водяным каналом. В каплю с инфузориями положим маленький кристаллик соли. По мере растворения соли туфельки будут переплывать в каплю с чистой водой: для инфузорий раствор соли вреден. Изменим условия опыта. В каплю с инфузориями не будем прибавлять ничего. Зато в другую каплю добавим немного настоя с бактериями. Тогда туфельки соберутся около бактерий - своей обычной пищи. Эти опыты показывают, что инфузории могут отвечать определенным образом на воздействия окружающей среды, т.е. обладает раздражимостью). Среди паразитических форм у человека встречается инфузория - балантидий. При попадании в слизистую оболочку она вызывает ее изъявления и кровавый понос. Эта инфузория живет в кишечной свиней, которые служат источником заражения людей, ухаживающих за животными.

Форма тела постоянная благодаря плотной пелликуле. Органоиды движения реснички (9). Другой важный признак - наличие двух качественно различных ядер: крупного полиплоидного вегетативного ядра - макронуклеуса (5) и мелкого диплоидного - генеративного ядра - микронуклеуса (6). Захват пищи осуществляется с помощью цитостома (клеточного рта) (1) и цитофаринкса (клеточной глотки) (2), глотка открывается непосредственно в эндоплазму. Переваривание пищи происходит в пищеварительных вакуолях (3, 10), а не переваренные остатки выбрасываются через порошицу (4), содержимое сократительных вакуолей (7, 8) изливается через выделительные поры. В эктоплазме многих инфузорий находятся особые защитные приспособления - трихоцисты. При раздражении животного они выстреливают длинную упругую нить, парализующую добычу. При неблагоприятных условиях способны к инцистированию.

Бесполое размножение - поперечное митотическое деление, чередующееся с половым процессом (конъюгацией). Следует помнить, что половое размножение сопровождается увеличением числа особей. Конъюгация и половое размножение инфузорий туфелек происходит следующим образом:

1. Две инфузории соединяются друг с другом околоротовыми областями, в этом месте происходит разрушение пелликулы, и образуется цитоплазматический мостик, соединяющий обе инфузории.

2. Макронуклеусы разрушаются, микронуклеусы претерпевают мейотическое деление, образуются четыре гаплоидных ядра. Три ядра разрушаются, чВ это время в каждой инфузории по два гаплоидных ядра, одно женское, стационарное, ядро остается на месте, второе, мужское, мигрирует по цитоплазматическому мостику в другую инфузорию.

3. Происходит слияние мужских и женских ядер. После этого инфузории расходятся. Конъюгация продолжается несколько часов.

4. Диплоидное ядро претерпевает три митотических деления, в результате образуется 8 диплоидный ядер, из которых 4 становятся микронуклеусами, 4 - макронуклеусами. Три микронуклеуса разрушаются, образуется инфузория с 5 ядрами: 1 - микронуклеус (диплоидный), 4 - макронуклеусы, тоже диплоидный.

5. Каждый из эксконъюгантов делится, причем происходит митотическое деление генеративного ядра, а макронуклеусы расходятся попарно в дочерние инфузории. Образуется 4 инфузории с одним генеративным ядром и двумя макронуклеусами.

6. Каждая из этих четырех инфузорий делится, причем происходит митотическое деление генеративного ядра, а макронуклеусы расходятся в дочерние инфузории. Образуется 8 инфузорий, в каждой из которых один макронуклеус и один микронуклеус. Макронуклеус становится полиплоидный, микронуклеус остается диплоидный. Таким образом, в конъюгации принимали участие две особи, размножение закончилось образованием восьми особей.
При длительном бесполом размножении, в результате амитотического деления макронуклеуса, наступает "депрессия", чтобы восстановить нормальный набор хромосом происходит аутогамия.
1. Сначала происходит разрушение макронуклеуса, микронуклеус делится с образованием восьми гаплоидных ядер, из которых шесть разрушаются.
2. Происходит слияние двух ядер, образуется диплоидный синкариона.
3. Происходит деление синкариона, два ядра становятся микронуклеусами, два - макронуклеусами.
4. Происходит деление инфузории, образуются две особи с нормальными микронуклеусами и макронуклеусами.
Представители: - инфузория туфелька, инфузория - трубач, инфузория-дидиниум, сдвойки. У человека в толстом кишечнике может паразитировать инфузория балантидий, вызывает тяжелое заболевание - балантидиаз. Заболевание проявляется в колитах (болях в кишечнике); кровавом стуле, лихорадочном состоянии. Основным источником заражения являются свиньи, зараженные балантидиями. Заражение происходит на стадии цист.

Губки.

Губки – водные сидячие многоклеточные животные. Настоящих тканей и органов нет. Нервная система у них отсутствует. Тело в виде мешка или бокала состоит из разнообразных клеток, выполняющих различные функции, и межклеточного вещества.

Стенка тела губок пронизана многочисленными порами и идущими от них каналами, сообщающимися с внутренней полости. Полости и каналы выстланы жгутиковыми клетками. За немногими исключениями губки имеют сложный или минеральный или органический скелет. Ископаемые остатки губок известны уже из протерозойских пород.

Описано около 5 тыс. видов губок, большинство из них обитает в морях. Тип делится на четыре класса: известные губки (Calcarea), кремнероговые или обыкновенные, губки (Demospongia), стеклянные или шестилучевые, губки (Hexactinellidaили Hyalospongia) и коралловые губки (Sclerospongia). Последний класс включает небольшое число видов, которые обитают в гротах и туннелях среди коралловых рифов и имеют скелет, составляющий из массивного известного основания из карбоната кальция и кремневых одноосных игл. В качестве примера рассмотрим строение известных губок. Тело ее мешковидное, основание оно прикреплено к субстрату, а отверстием или устьем, обращено к верху. Парагастральная область тела сообщается с наружной средой многочисленными каналами, начинающимися наружными порами.

В теле взрослой губки имеются два слоя клеток – экто – и энтодерма, между которыми залегает прослойка бесструктурного вещества – мезоглеи – с разбросанными в ней клетками. Мезоглея занимает большую часть тела, содержит скелет и кроме прочих – половые клетки. Наружный слой образован плоскими эктодермальными клетками, внутренний – воротничковыми клетками – хоаноцитами, из свободного конца которых торчит длинный жгутик. Клетки свободно рассеянные в мезоглее, подразделяются на неподвижные звездчатые, выполняющие опорную функцию (колленциты) скелетные подвижные (склеробласты) занятые перевариванием пищи (амебоциты), резервные амебоядные, которые могут превращаться в любой из названных типов, и половые. Способности клеточных элементов переходить друг в друга готовит об отсутствии дифференцированных тканей.

По строению скелета стенки тела и канальной системы, а также месту расположения участков жгутиконосного слоя различают три типа губок, наиболее простой, из которых аксон и более сложные – сикон и лейкон.

Скелет губок образуется в мезоглее. Минеральный (известковый или кремневый) скелет состоит из отдельных или спаянных между собой игл (спикул), формирующихся внутри клеток – склеробластов. Органический (спонгиновый) скелет слагается из сети волокон, близких по химическому составу к шелку и образующихся межклеточно.

Губки относятся к организмам – фильтратом. Через их тело идет непрерывный ток воды, вызываемым действиям воротничковых клеток, жгутики которых бьют в одном направлении – к парагастральной полости. Воротничковые клетки захватывают из проходящей мимо них воды пищевые частицы (бактерий, одноклеточных и т. д.) и заглатывают их, часть пищи переваривается на месте, часть передается амебоцитам. Отфильтрованная вода выбрасывается из парагастральной полости через устье.

Размножаются губки как бесполые (почкованием), так и половым способом. Большинство губок – гермафродиты. Половые клетки залегают в мезоглее. Сперматозоиды выходят в каналы, выходят через устье, проникают в другие особи губок и оплодотворяют их яйца. Зигота дробится, вследствие чего появляются бластула. Второй зародышевый слой (фагоцитобласт) образуется путем иммиграции либо инвагинации. У не известковых и некоторых известных губок бластула состоит из более или менее одинаковых жгутиковых клеток (целобластула). В дальнейшем часть клеток, терля жгутики, погружаются внутрь, заполняя полость бластулы, и в итоге возникает личинка – перенхимула.

Среди бластул губок, встречаются так называемые амфибластула у которых анимальное полушарие состоит из всяких мягких жгутиковых клеток, а вегетативное – из крупных клеток без жгутиков, но заполненных желтком. Амфибластула проделывают гаструляцию в теле материнской губки: клетки вегетативного полушария впячивается внутрь бластоцель. Однако при выходе личинки в воду энтодермальные клетки снова выворачиваются наружу (дегаструляция) возвращаясь к состоянию амфибластулы. После этого амфибластула оседает оборальным полюсом на дно, ее эктодермальные жгутиковые клетки выпячиваются внутрь, а энтодермальные остаются с наружи. Это явление называются извращением зародышевых листков. Однако наступает и в другом случае, когда личинка – паренхимула оседает на субстрат. Тогда ее эктодермальные клетки заползают внутрь, где и образуют воротничково-жгутиковые камеры. Энтодерма ложится поверх эктодермы. Устье формируется на вегетативном полюсе, который обращен вверх.

Чаще губки живут колониями, получающимися в результате недовведенного до конца почкования. Только немного губки являются одиночными, встречаются также вторично-одиночные организмы. Значение из в жизни водоемов очень велико. Фильтруя через свое тело огромное количество воды, они способствуют ее очищению от загрязнения твердыми частицами.

Сравнительная характеристика основных классов губок.

Литература

· Биология. Т.Л.Богданова, Е.А.Солодова. 2001 год.

· Биология для поступающих в вузы. С.Г.Мамонтов. 1992 год.

· Биология. Справочник школьника. 1995 год.

· Энциклопедия для детей. Биология. 1994 год.

· Биология. Н.Грин, У.Стаут, Д.Тейлор. 1990 год.