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 (Hexactinellida или 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.

Geodia, Spongilla, Euspongia

Euplectella, Hyalonema

Ascon, Sycon, Leucandra

Представители

лейкон

лейкон

Аскон, сикон, лейкон

Морфологические типы

личинки

перенхимула

Целобластула перенхимула

амфибластула

Внутриклеточное образование иголок и внеклеточное формирование спонгиновый нитей

Внутриклеточное образование иголок (внутри склероцитов или в синцитии)

Внеклеточное Образование за счет выделения склероцитами

Образование иголок

Форма иголок

Четырехосные и одноосные, амфидиски.

Шестиосный и амфидиски

Трехосный, четырехосные, одноосные

Кремнероговой, роговой

кремневый

Кремнероговые (Demospongia)

 

 

 

 

 

 

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.