многообразие одноклеточных организмов и их значение в природе и жизни человека
Роль простейших в природе
Простейшие одноклеточные животные распространены на всей поверхности нашей планеты и живут в самых различных средах — в морях и океанах, в пресных водах, в почве. Гетеротрофные простейшие относятся к особому царству протист, куда входят также некоторые одноклеточные водоросли и другие организмы, обладающие свойствами и животных, и растений. Среди них есть и паразиты, и возбудители болезней, и самостоятельно живущие организмы.
Одна клетка — один организм
Тело простейшего — единственная клетка — действует как целый организм. Эта клетка и питается, и двигается, и размножается, и избавляется от продуктов обмена.
Передвигаются одноклеточные животные с помощью ложноножек (амеба), жгутиков (эвглена зеленая), ресничек (инфузория-туфелька). Питаются простейшие мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, а паразитические формы питаются соками своих хозяев. Пищу одноклеточные переваривают в пищеварительных вакуолях — пузырьках, заполненных пищеварительным соком.
Вклад простейших в экологию
Значение простейших в природе и жизни человека весьма велико. В водоемах они питаются бактериями и гниющими органическими останками, очищая воду и таким образом выполняют санитарную функцию. Кроме того, простейшие сами являются пищей для многих животных и играют большую роль в почвообразовательных процессах. Простейшие обитатели океанов, отмирая, образуют на дне мощные отложения известковых и кремниевых пород, входящих в состав земной коры.
Многие из простейших служат показателями, или индикаторами, чистоты воды. Так, высокая численность эвглен и инфузорий некоторых видов свидетельствует о загрязненности воды органическими веществами.
Одноклеточные организмы
Одна клетка — один организм
Тело простейшего — единственная клетка — действует как целый организм. Эта клетка и питается, и двигается, и размножается, и избавляется от продуктов обмена. Передвигаются одноклеточные животные с помощью ложноножек (амеба), жгутиков (эвглена зеленая), ресничек (инфузория-туфелька). Питаются простейшие мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, а паразитические формы кормятся соками своих хозяев. Пищу одноклеточные переваривают в пищеварительных вакуолях — пузырьках, заполненных пищеварительным соком.
Большинство одноклеточных организмов невидимы для глаза человека, и чтобы их рассмотреть, требуется микроскоп.
Амеба
Амеба обыкновенная — простейший одноклеточный организм размером 0,2—0,7 мм. Живет в пресноводных илистых водоемах. Цитоплазма амебы образует выросты — ложноножки, которые хватают пищу: бактерии, водоросли. Способ захвата пищи с помощью ложноножек называется фагоцитозом. Из цитоплазмы, обволакивающей добычу, образуется пузырек — пищеварительная вакуоль. Так амеба получает питательные вещества, которые просачиваются из вакуоли в цитоплазму.
Инфузория-туфелька
Если рассмотреть под микроскопом каплю воды, взятой из пруда, то можно увидеть крошечное живое существо: длинное, похожее на туфельку, закругленное с одного конца и вытянутое с другого. Это и есть инфузория-туфелька — одноклеточное животное.
Одноклеточные великаны
Ксенофиофоры — одноклеточные организмы, живущие на дне океана на глубине до 10 641 м.
На такой глубине совсем мало кислорода, очень большое давление и отсутствует солнечный свет. Ксенофиофоры достигают 10 см в диаметре и служат средой обитания для разнообразных многоклеточных животных. Эти существа содержат много свинца, урана и ртути — тяжелых металлов, крайне ядовитых для обычных живых клеток.
Ксенофиофоры перерабатывают и фильтруют ил, тем самым обеспечивают среду для других обитателей морского дна — ракообразных, моллюсков и пр. Предположительно, эти организмы питаются подобно амебам — обволакивают пищу ложноножками.
Одноклеточные паразиты
Многие простейшие в качестве среды обитания используют другие организмы, то есть ведут паразитический образ жизни. Паразитизм — это форма межвидовых взаимоотношений двух организмов, при которых организм использует другой либо в качестве среды обитания, либо в качестве источника пищи.
Чем опасны паразиты?
Многие виды паразитических простейших вызывают тяжелые формы заболеваний человека, животных, а также растений. Паразиты обитают на наружных покровах, в тканях, крови и способны поражать все органы и ткани.
В природе существует многообразие одноклеточных. Рассмотрим Эвглену зеленую более углубленно.
Подцарство Простейшие.
К подцарству Простейшие относятся одноклеточные животные. Некоторые виды образуют колонии.Например,Эвглена зеленая, Амеба, Инфузория туфелька, Хломидомонада и др.
Клетка простейших имеет такую же схему строения как клетка многоклеточного животного: ограничена оболочкой, внутреннее пространство заполнено цитоплазмой, в которой находятся ядро (ядра), органоиды и включения.
Клеточная оболочка у одних видов представлена наружной (цитоплазматической) мембраной, у других – мембраной и пелликулой. Некоторые группы простейших формируют вокруг себя раковинку. Мембрана имеет типичное для эукариотической клетки строение: состоит из двух слоев фосфолипидов, в которые на различную глубину «погружаются» белки.
Наружный слой цитоплазмы обычно более светлый и плотный – эктоплазма, внутренний – эндоплазма.
В цитоплазме находятся органоиды, характерные как для клеток многоклеточных животных, так и органоиды, свойственные только этой группе животных. Органоиды простейших, общие с органоидами клетки многоклеточного животного: митохондрии (синтез АТФ, окисление органических веществ), эндоплазматическая сеть (транспорт веществ, синтез различных органических веществ, компартменализация), комплекс Гольджи (накопление, модификация, секреция различных органических веществ, синтез углеводов и липидов, место образования первичных лизосом), лизосомы (расщепление органических веществ), рибосомы (синтез белков), клеточный центр с центриолями (образование микротрубочек, в частности, микротрубочек веретена деления), микротрубочки и микрофиламенты (цитоскелет). Органоиды простейших, характерные только для этой группы животных: стигмы (световосприятие), трихоцисты (защита), акстостиль (опора), сократительные вакуоли (осморегуляция) и др. Органоиды фотосинтеза, имеющиеся у растительных жгутиконосцев, называются хроматофорами. Органоиды движения простейших представлены псевдоподиями, ресничками, жгутиками.
Питание – гетеротрофное; у растительных жгутиконосцев – автотрофное, может быть миксотрофным.
Газообмен происходит через клеточную оболочку, подавляющее большинство простейших – аэробные организмы.
Ответная реакция на воздействия внешней среды (раздражимость) проявляется в виде таксисов.
При наступлении неблагоприятных условий большинство простейших образуют цисты. Инцистирование – способ переживания неблагоприятных условий.
Основной способ размножения простейших – бесполое размножение: а) деление материнской клетки на две дочерних, б) деление материнской клетки на множество дочерних (шизогония), в) почкование. В основе бесполого размножения лежит митоз. У ряда видов имеет место половой процесс – конъюгация (инфузории) и половое размножение (споровики).
Среды обитания: морские и пресные водоемы, почва, организмы растений, животных и человека.
Эвглена зелёная (Euglena viridis) — типичный растительный жгутиконосец, имеет веретеновидное, длинное тело, задний конец которого обычно заострён. Длина тела 50—60 микрометров, ширина 14—18 микрометров. Форма тела подвижна: эвглена может сжиматься, становясь короче и шире. Размножается простейшая эвглена путём продольного деления клетки. Иногда эвглена, размножаясь в огромных количествах, вызывает красное, коричневое, кирпично-красное или зелёное «цветение» воды.
Эвглена зелёная способна к автотрофному типу питания за счёт наличия хроматофор. Фотосинтез происходит на свету. В темноте же вследствие его невозможности эвглена зелёная питается гетеротрофно. Длительное пребывание в малоосвещённых местах приводит к «обесцвечиванию» зелёного тела эвглены: хлорофилл в хлоропластах разрушается, и эвглена приобретает бледно-зелёный или вовсе теряет цвет. Однако при возвращении в освещённые места у эвглены вновь начинает иметь место автотрофное питание. Эвглена перемещается с помощью жгутика.
У таких животных могут развиваться даже сложные ротовые аппараты, с помощью которых они поглощают мельчайшие пищевые частицы.
Часто в природе при определённых благоприятных условиях происходит массовое размножение эвглен. Тогда вода в пруду или речной заводи, которая вчера ещё была прозрачна, становится мутно-зелёной или буроватой. В капле этой воды под микроскопом можно увидеть массу эвглен.
Ближайшими родственниками эвглены зелёной являются эвглена кровавая ( Euglena sanguined ) и эвглена снежная ( Euglena nivalis ). При массовом размножении этих видов наблюдается так называемое «цветение снега». Ещё Аристотель в IV веке до н. э. описал появление «кровавого» снега. Чарльз Дарвин наблюдал это явление во время путешествия на корабле «Бигль».
На территории России «цветение» снегов неоднократно наблюдалось на Кавказе, Урале, Камчатке и на некоторых островах в Арктике. Жгутиконосцы способны жить в снегах и льдах, в результате при массовом размножении жгутиковых снег приобретает ту окраску, которую имеет цитоплазма этих простейших. Известно зелёное, жёлтое, голубое и даже чёрное «цветение» снегов, однако чаще наблюдается красное, вызываемое большим количеством размножившихся эвглен — кровавой и снежной.
Ученые до сих пор не пришли к единому мнению, относится ли к животным эвглена зеленая (рис. 47). В ее клетке имеются хлоропласты и включения запасного вещества, близкого к крахмалу. Однако при отсутствии света эвглена зеленая теряет хлорофилл и питается готовыми органическими веществами, растворенными в воде. Клеточной стенки эвглена зеленая не имеет, ее клетка окружена пелликулой. Передвигается эвглена с помощью длинного жгутика. В ее клетке имеется и светочувствительный красный глазок.
ЭВГЛЕНА ЗЕЛЁНАЯ. Значение в природе.
2. Является звеном пищевых цепей и сетей.
3. Участник круговорота веществ и энергии.
5. Модель для гипотезы о происхождении животной клетки от растительной, о единстве всего живого.
Многообразие одноклеточных их роль в жизни человека и природы
Одноклеточные животные или простейшие
Одноклеточные животные обитают в водоемах, каплях росы на листьях растений, во влажной почве, в органах растений, животных и человека.
Тело простейшего состоит из цитоплазмы, поверх которой имеется тончайшая наружная мембрана, а у большинства и плотная оболочка. В цитоплазме находятся ядро (одно, два или более), пищеварительные и сократительные (одна, две или более) вакуоли. Большинство простейших активно передвигается с помощью особых органоидов.
Подцарство простейших включает 40 тыс. видов, объединенных в несколько типов. Самые крупные из них два: тип Саркодовые и жгутиковые и тип Инфузории.
Тип саркодовые и жгутиковые
Места обитания, строение и образ жизни.
Питание. Амеба обыкновенная питается в основном одноклеточными организмами, захватывая их ложноножками. Пища переваривается в пищеварительных вакуолях под влиянием пищеварительного сока. При этом сложные органические вещества пищи превращаются в менее сложные и переходят в цитоплазму (они идут на образование собственных органических веществ, которые служат строительным материалом и источником энергии). Непереваренные остатки пищи выводятся наружу в любой части тела. Эвглена зеленая, как и одноклеточные водоросли, на свету образует органические вещества. При недостатке света она питается растворенными в воде органическими веществами.
Дыхание. Свободноживущие простейшие дышат растворенным в воде кислородом, поглощая его всей поверхностью тела. Попав в цитоплазму, кислород окисляет сложные органические вещества, превращая их в воду, углекислый газ и некоторые другие соединения. При этом освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности организма. Углекислый газ, образующийся в процессе дыхания, удаляется через поверхность тела.
Раздражимость. Одноклеточные животные реагируют на свет, температуру, различные вещества и другие раздражители. Амеба обыкновенная, например, движется от света в затененное место (отрицательная реакция на свет), а эвглена зеленая плывет в сторону света (положительная реакция на свет). Способность организмов реагировать на действие раздражителей называется раздражимостью. Благодаря этому свойству одноклеточные животные избегают неблагоприятных условий и находят пищу.
Размножение саркодовых и жгутиковых происходит путем деления. Материнская особь дает начало двум дочерним, которые при благоприятных условиях жизни быстро растут, и уже через сутки происходит их деление.
Тип инфузории
Места обитания, строение и образ жизни.
Тело инфузорий покрыто рядами ресничек, при помощи которых они передвигаются. Имеются инфузории, например сувойки, ведущие сидячий образ жизни. К подводным предметам они прикрепляются сократимым стебельком.
Питание. Большинство инфузорий питается различными органическими остатками, бактериями и одноклеточными водорослями. Пища попадает в предротовую впадину благодаря согласованному колебанию окружающих ее ресничек, а затем через рот и глотку в цитоплазму (в образующуюся пищеварительную вакуоль). Не-переварившиеся остатки пищи удаляются через порошицу.
Дыхание и выделение у инфузорий происходят так же, как у саркодовых и жгутиковых, через всю поверхность тела.
Размножение и сохранение при неблагоприятных условиях у инфузорий происходят в основном так же, как у саркодовых и жгутиковых.
Роль одноклеточных в жизни человека и природы
Простейшие — источник питания для других животных. В морях и в пресных водах простейшие, прежде всего инфузории и жгутиковые, служат пищей для мелких многоклеточных животных. Черви, моллюски, мелкие ракообразные, а также мальки многих рыб питаются преимущественно одноклеточными. Этими мелкими многоклеточными, в свою очередь, питаются другие, более крупные организмы. Самое большое из когда-либо живших на Земле животных — голубой кит, как и все другие усатые киты, питается очень мелкими ракообразными, населяющими океаны. А эти рачки питаются одноклеточными организмами. В конечном счете существование китов зависит от одноклеточных животных и растений. Простейшие — участники образования горных пород. Рассматривая под микроскопом размельченный кусочек обыкновенного писчего мела, можно видеть, что он состоит преимущественно из мельчайших раковинок каких-то животных. Морские простейшие (корненожки и радиолярии) играют весьма важную роль в образовании морских осадочных горных пород. В течение многих десятков миллионов лет их микроскопически мелкие минеральные скелеты оседали на дно и образовывали мощные отложения. В древние геологические эпохи при горообразовательном процессе морское дно становилось сушей. Известняки, мел и некоторые другие горные породы опасны значительной мере состоят из остатков скелетов морских простейших. Известняки с давних пор имеют огромное практическое значение как строительный материал. остатков простейших играет большую роль в определении возраста разных слоев земной коры и нахождении нефтеносных слоев.
Борьба с загрязненностью водоемов — важнейшая государственная задача. Простейшие — показатель степени загрязненности пресных водоемов. Каждому виду простейших животных необходимы для существования определенные условия. Одни простейшие живут только в чистой воде, содержащей много растворенного воздуха и не загрязненной отходами фабрик и заводов; другие приспособлены к жизни в водоемах средней загрязненности. Наконец, есть и такие простейшие, которые могут жить в очень загрязненных, сточных водах. Таким образом, нахождение в водоеме определенного вида простейших дает возможность судить о степени его загрязненности.
Итак, простейшие имеют огромное значение в природе и в жизни человека. Одни из них не только полезны, но и необходимы; другие, на против, опасны.
Значение одноклеточных в природе и жизни человека
Вы будете перенаправлены на Автор24
Роль простейших в водной среде
В водной среде простейшие являются питанием для мелких животных. Многие моллюски, ракообразные, черви, мальки рыб, личинки, водяные насекомые питаются одноклеточными животными. В свою очередь эти мелкие животные являются пищей более крупных животных, которые приносят огромный вклад в сельское, рыбное и народное хозяйство. Одноклеточные организмы образуют планктон, которым питаются киты, кашалоты.
Сами простейшие, а особенно инфузории питаются бактериями, разложившимися органическими остатками, и тем самым очищают водоемы от загрязнения. Так же простейшие фототрофы насыщают воду кислородом, и уменьшают содержание углекислого газа. Простейшие имеют способность из органических веществ на свету создавать неорганические вещества.
Большинство простейших являются индикаторами чистоты воды. Определить загрязненную воду поможет большая численность в водоеме инфузорий и эвглен некоторых видов. В чистой воде обитают инфузории-туфельки, трубачи, спиростомумы. В воде с малым содержанием органических и большим содержанием минеральных веществ живет амеба обыкновенная.
Простейшие кроме водного пространства населяются и в почве, насыщенной влагой. Одноклеточные организмы вместе с другими почвенными обитателями поддерживают плодородие почв и участвуют в почвообразовании.
Простейшие как строители горных пород
Мел и горные породы состоят из множества микроскопических раковин. Так известные всем горные породы Урала, Крыма, Кавказа содержат тело простейшего древнего животного – фораминифера. Известняки, состоящие полностью из фораминиферов, имеют огромное практическое значение как строительный материал. Из них построены гигантские Египетские пирамиды.
Готовые работы на аналогичную тему
Остатки фораминиферов в горных породах являются разгадкой для геологической разведки. Наличие определенных видов фораминиферов показывает на близость слоев с нефтью, а также определяют возраст осадочных пород.
Кремнеземные горные породы образуются из скелетов лучников.
Отрицательное значение одноклеточных животных
Простейшие у человека и животных вызывают тяжелые заболевания:
Таким образом, одноклеточные животные вносят огромный вклад в жизнь природы, человека и народного хозяйства. Но не стоит забывать о том, что некоторые виды простейших являются возбудителями опасных заболеваний животных и человека.