Текст книги "Простейшие. Губки. Кишечнополостные. Плоские черви. Круглые черви"

Автор книги: Владислав Сивоглазов

Соавторы: Владимир Бабенко,В. Алексеев
сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 7 страниц)

Лямблия

Лямблия относится к многожгутиковым жгутиконосцам (класс Жгутиковые). Впервые она была описана изобретателем микроскопа А. Левенгуком. В последнее время ученые называют ее другим именем – гиардия.

Восемь жгутиков лямблии расположены двумя группами по четыре жгутика в каждой. Клетка лямблии двуядерная. Кроме того, эти простейшие имеют так называемую присоску, при помощи которой они закрепляются на стенках ворсинок тонкого кишечника человека, обезьян и свиней.

Вид сбоку

Вид с брюшной стороны

При массовом размножении количество лямблий в кишечнике может быть столь велико, что они покрывают ворсинки сплошным слоем. В результате нарушается или совсем прекращается всасывающая деятельность кишечника, а значит, нарушается и весь процесс усвоения пищи. Кроме того, это простейшее может поражать желчный пузырь.

Выделяясь из организма хозяина вместе с испражнениями, лямблии окружают себя защитной оболочкой и образуют цисты. Как и в случае с дизентерийной амебой, заражение лямблиями происходит во время приема загрязненной пищи или воды.

Трипаносомы

Трипаносомы – высокоспециализированные, т. е. хорошо приспособленные к паразитизму, жгутиконосцы. Цикл их развития связан со сменой хозяев, в каждом из которых трипаносомы могут приобретать особую жизненную форму. Эти формы отличаются различным местом прикрепления жгутика, а иногда и отсутствием жгутика вообще. При заражении трипаносомами иммунитет не вырабатывается, поэтому заболевания, вызванные ими, могут повторяться у человека неоднократно.

Самыми опасными для людей являются два вида трипаносом – трипаносома гамбийская и трипаносома родезийская. Видовые названия этих жгутиконосцев образованы от названий двух африканских стран – Гамбии и Родезии (Замбии). Оба вида трипаносом вызывают болезнь, называемую сонной.

Различные формы трипаносомы

Область распространения трипаносомы гамбийской – Западная Африка. Этот паразит вызывает медленно текущий (хронический) вариант сонной болезни. Признаки заболевания: набухание шейных лимфатических узлов, отеки, воспаление мозга, лихорадка. Больные люди чувствуют сильную слабость, их двигательная активность снижается, возникает постоянная сонливость. По последнему симптому болезнь и назвали сонной.

Проявления заражения трипаносомой родезийской почти такие же. Но в этом случае болезнь развивается очень быстро и остро. В обоих случаях трипаносомы проникают сначала в кровь, а затем в спинномозговую жидкость человека. Именно поэтому и происходят тяжелые нарушения деятельности нервной системы, что в отсутствие лечения приводит к смерти больного.

Переносчиками сонной болезни являются тропические мухи-кровососы – известные мухи цеце. Подобно северным мухам жигалкам, они обладают острым колющим хоботком и питаются кровью человека и некоторых млекопитающих. Чаще всего в качестве природного резервуара трипаносом выступают антилопы. Паразиты обитают в крови животных, не причиняя хозяевам вреда. Антилопы не страдают от присутствия трипаносом в своем организме и не болеют сонной болезнью.

Другие опасные для человека виды трипаносом обитают в Южной Америке и тропической Азии. Вызываемые ими болезни приводят к поражению внутренних органов и кожи, появлению долго незаживающих язв на лице.

Тип Инфузории, или Ресничные (Ciliophora)

Инфузория туфелька

В зоологии слово «туфелька» обозначает не конкретный вид, а отдельный род инфузорий. На латинском языке род Туфелька называется Paramecium, поэтому этих инфузорий зовут еще и парамециями.

Род Туфелька включает в себя несколько видов. Тот, который изображают в школьном учебнике, носит латинское название Paramecium caudatum, что означает туфелька хвостатая. Действительно, реснички на заднем конце тела у этого вида парамеции чуть длиннее остальных.

Туфелька – обычный обитатель придонных слоев неглубоких пресноводных водоемов. Она легко разводится в домашних условиях и служит прекрасным объектом для наблюдений. В лаборатории туфелек кормят молочнокислыми бактериями, которые быстро размножаются в пробирке с водой, если туда добавить несколько капель свежего молока.

Главная особенность внешнего строения туфельки – это ее реснички, которые равномерно покрывают все тело инфузории, образуя продольные, слегка неровные ряды. Согласованная работа 15–20 тыс. ресничек позволяет туфельке свободно плавать и даже вращаться вокруг собственной оси. Более того, если простейшее натыкается на преграду, реснички начинают двигаться в противоположном направлении, и тогда инфузория плывет задним ходом.

Внешне движения ресничек кажутся несложными и напоминают движения весла. Причем в то время, как одни из них уже совершают гребок, другие только заносятся вперед. Согласованная работа всех ресничек – показатель чрезвычайно высокой организации туфельки.

Всем известно, что при гребле для заноса весла вперед его вынимают из воды и переносят в исходное положение по воздуху. Для плавающей в толще воды туфельки такой прием невозможен, поэтому для возвращения реснички в исходное положение инфузории просто изгибают ее примерно пополам и тем самым значительно снижают сопротивление воды.

Как и все инфузории, туфелька обладает сразу двумя ядрами – большим и малым. По-гречески они называются «макронуклеус» и «микронуклеус». Макронуклеус играет исключительно важную роль: он отвечает за все жизненные функции клетки. Задача микронуклеуса – участие в половом процессе.

Кроме обычного поперечного деления, которым размножаются туфельки, у них существует уникальный способ обмена наследственной информацией. При этом две инфузории соединяются цитоплазматическим мостиком в области своих ротовых впадин. Их большое ядро рассасывается, а из малого в результате нескольких сложных делений в итоге образуются две части. Одна из этих частей остается неподвижной, а другая по мостику из цитоплазмы переходит в соседнюю особь. Навстречу ей движется такое же мигрирующее ядро соседа. Мигрирующее ядро одной инфузории сливается с неподвижным ядром другой, и особи расходятся.

Описанный процесс называется конъюгацией, что в переводе с латинского означает «соединение». Он не приводит к увеличению числа особей, но после конъюгации не остается и прежних инфузорий. Каждая из них утрачивает половину своего наследственного материала, но взамен получает столько же генов от другой особи. Подобные самообновления и перераспределения ядерного материала у других животных не известны.

Инфузория трубач

Пресноводные инфузории трубачи образуют семейство Трубачи, а внутри семейства – род Трубач, или, по-латыни, Stentor. В древнегреческих мифах описывается глашатай по имени Стентор, чей голос не могли заглушить даже 50 мужчин. Именно такие люди требовались для оглашения царских указов на многолюдных городских площадях.

Тело этой крупной инфузории соответствует названию – оно похоже на рупор или трубу старинного граммофона. У некоторых видов трубачей тело еще и окрашено. Так, у трубача голубого оно синего цвета, а у трубача зеленого – зеленоватого.

Стенторы – это и плавающие, и сидячие инфузории. Их нижняя часть вытянута в сократимый стебелек, который при помощи выделяемой слизи прикрепляет инфузорию к какому-либо подводному предмету. При опасности стебелек трубача сокращается, и все тело сжимается. Поскольку от скорости сжатия часто зависит жизнь животного, сокращение стебелька происходит чрезвычайно быстро: трубач сокращается на треть своей длины всего за тысячные доли секунды! А вот возвращение в исходное состояние происходит во много раз медленнее, для этого инфузории требуется целых 10 секунд.

Плавает трубач медленно, причем в нарушение законов механики – расширенным концом тела вперед. Зато, двигаясь таким образом, он уподобляется сачку и успешнее захватывает добычу. Добычей этой инфузории становятся планктонные водоросли и мелкие простейшие.

С точки зрения систематики простейших трубачи принадлежат к отряду Разноресничные инфузории. Они и их ближайшие родственники действительно имеют на своем теле два разных типа ресничек – короткие и длинные. Короткие реснички более или менее равномерно покрывают все тело инфузорий. Эти реснички образуют собой продольные ряды и нужны для плавания. Длинные же реснички размещаются вблизи рта трубача и тесно прилегают друг к другу. Они служат для создания направленного тока воды к ротовому отверстию. Кроме разницы в длине, существенного различия между ресничками нет. Устроены и работают они одинаково.

Характерной особенностью внутреннего строения трубача является большое ядро – макронуклеус. Оно очень похоже на ниточку бус и состоит из округлых образований, связанных между собой тонкими перемычками-стебельками. Маленьких ядер-микронуклеусов у стентора несколько, но они значительно меньше «бусинок» макронуклеуса.

Ядра – главный регуляторный центр трубача. Пока они существуют, все процессы в клетке протекают правильно, а нарушения быстро исправляются. Примером этому служит удивительная способность трубачей восстанавливать свое тело после повреждений. Даже если разрезать инфузорию на части, каждая часть способна вновь вырасти и превратиться во взрослую особь. Единственное условие для этого – наличие в отрезанной части хотя бы части макронуклеуса.

Сувойки

Еще относительно недавно в русском языке существовали такие слова, как «сувой», означавшее «круговорот, водоворот», и «суводь», существительное, которое образовалось от глагола «суводиться», т. е. кружить, мутить. От этих слов и произошло название группы инфузорий – сувойки.

Инфузории сувойки по форме похожи на цветок колокольчика. На их «венчике» расположены реснички, работа которых создает сувой (водоворот), втягивающий внутрь инфузории пищу. Сувоек так и называют – кругоресничные инфузории. В природе сувойки обитают в пресноводных водоемах. Они прикрепляются к различным подводным растениям и предметам.

Сувойки – одни из самых интересных для наблюдения простейших. Они красивы и изящны, а кроме того, подвижны, но не уплывают из поля зрения микроскопа, как инфузории туфельки.

Если слегка качнуть чашку с водой, в которой находятся сувойки, то они тут же отреагируют на это постороннее воздействие. Их стебельки моментально свернутся в спираль и потянут тела инфузорий вниз. Успокоившись, сувойки расслабляют мышечные волоконца стебелька и вновь приподнимаются «колокольчиком» вверх. Ресничный аппарат сувоек развит только по верхнему краю венчика. Все остальное тело и стебелек ресничек не имеют. Да они там и не требуются. Ведь сувойки не передвигаются, а для захвата пищи им нужны только реснички, расположенные вокруг рта.

Околоротовые реснички сувойки находятся не просто по краю венчика, а прикреплены к особой спиральной бороздке. Верхний конец этой бороздки расположен на краю венчика. Спираль делает чуть больше одного оборота и, уходя в глубь «венчика», заканчивается возле ротового отверстия. Расположенные на бороздке реснички склеены своими основаниями и вместе образуют три ресничные бахромки. Когда все реснички приходят в движение, вода в венчике закручивается в водоворот, с током которого пищевые частички направляются прямо к ротовому отверстию инфузории.

Рот сувойки похож на воронку с широким входным отверстием. Он переходит в узкую глотку, где пища скапливается и где вокруг нее образуются пищеварительные вакуоли.

Многие жизненные процессы сувоек сходны с таковыми у туфелек. Между тем эти две группы имеют и существенные отличия. Большое ядро сувоек не округлое, как у туфельки, а сильно вытянуто и изогнуто в форме буквы «С». К его передней части прижато второе, маленькое ядро.

Прикрепленный образ жизни существенно ограничивает возможности сувоек к расселению, но сувойки нашли оригинальный выход из этой ситуации. На одной стадии жизненного цикла эти инфузории сохранили подвижность. Эта стадия так и называется – «бродяжка». Бродяжки сувоек покрыты ресничками, способны самостоятельно плавать и выполняют функцию расселения. В новом месте они оседают на подводные предметы, образуют стебелек и перестраивают ресничный аппарат.

Близкие родственники сувоек, сидячие инфузории рода Zoothamnium, живут колониями и образуют скопления в виде миниатюрного красивейшего подводного «деревца». Размер взрослой колонии 2–3 мм, так что их легко увидеть невооруженным глазом. В случае опасности все стебельки колонии быстро и резко сокращаются, так что все «деревце» собирается в комочек.

Живут сидячие инфузории обычно в небольших прудах с чистой водой на водных растениях, чаще всего на элодее.

Хищные инфузории

Инфузории – это наиболее сложноорганизованные существа среди всех простейших. Изучаемая на уроках зоологии инфузория туфелька – мирное животное. Она питается в основном бактериями, которых загоняет в свой клеточный рот с помощью длинных ресничек.

Однако среди инфузорий есть и хищники. К ним относится инфузория бурсария.

Бурсария – гигант среди инфузорий. Ее размеры могут достигать 2 мм, поэтому такую инфузорию хорошо видно и невооруженным глазом.

Бурсария обитает в пресных водоемах. Ее тело имеет форму расширенного с одного конца мешка (bursa в переводе с латинского означает «кошель, мешок»).

Инфузория бурсария

Все тело инфузории бурсарии покрыто продольно идущими рядами коротких ресничек, с помощью которых эта инфузория плавает, как бы переваливаясь с боку на бок. При плавании бурсарии наталкиваются на различных мелких животных и активно нападают на них.

Благодаря работе расположенных около рта сросшихся ресничек-мембранелл добыча (а ею в основном служат мирные инфузории, в том числе инфузории туфельки) с силой втягивается в обширную околоротовую полость бурсарии и уже не может выплыть наружу.

Бурсарии очень прожорливы и могут за один прием пищи проглотить до семи инфузорий туфелек, которые потом перевариваются в крупных пищеварительных вакуолях этой хищной инфузории.

Другие хищные инфузории по размерам гораздо меньше не только бурсарии, но и инфузории туфельки. Например, длина мелких хищных инфузорий дидиниев всего около 0,1 мм. Несмотря на это, они успешно охотятся на инфузорий туфелек, которые в несколько раз крупнее их.

Инфузории дидинии, пожирающие инфузорию туфельку

Передний конец тела дидиния вытянут в виде хоботка, на конце которого помещается ротовое отверстие. На теле инфузории хорошо заметны два венчика ресничек, с помощью которых этот хищник быстро плавает, часто меняя направление движения.

Как только хищная инфузория обнаруживает инфузорию туфельку, она внедряет в тело жертвы свой хоботок, а затем, постепенно расширяя ротовое отверстие, заглатывает всю туфельку целиком. Естественно, что после этого дидиний очень сильно раздувается. Процесс пищеварения у этого хищника происходит быстро, и уже через два часа он восстанавливает свои первоначальные размеры. Непереваренные остатки инфузории туфельки выбрасываются наружу, и хищник начинает искать новую жертву. В сутки дидиний съедает до 12 инфузорий туфелек, а при недостатке пищи переживает неблагоприятное время в состоянии цисты.

Некоторые сосущие инфузории ведут сидячий, неподвижный образ жизни. У таких форм полностью отсутствуют реснички. Эти инфузории снабжены сосательными щупальцами в виде тонких сократимых трубочек. Щупальца служат для ловли добычи (главным образом других простейших) и высасывания из нее содержимого.

Отдельные виды сосущих инфузорий размножаются с помощью так называемого «внутреннего почкования». В теле инфузории-матери формируется полость, внутри которой образуется почка-бродяжка. В дальнейшем эта почка выходит наружу и развивается во взрослую инфузорию.

Тип Споровики (Sporozoa)

Малярийный плазмодий

Малярийный плазмодий считается одним из самых опасных для людей видом простейших.

Вызываемая им болезнь – малярия за всю историю человечества унесла много миллионов жизней. Описание малярии можно найти в древнекитайских и египетских рукописях, о ней упоминали древние греки и римляне.

Долгое время никто не знал настоящей причины возникновения малярии, полагали, например, что она может вызываться ядовитыми испарениями болот. Только в 1847 г. немецкий врач Меккель, исследуя кровь больного малярией, заметил в клетках крови некие посторонние образования. Спустя три десятилетия был описан первый вид возбудителя – простейшее под названием Plasmodium vivax. Наконец, в течение 1884–1889 гг. ученые обнаружили в крови человека еще два вида плазмодиев, а кроме того, описали возбудителей малярии птиц.

Оказалось, что от человека к человеку возбудитель передается комарами из рода Анофелес, которых с тех пор стали именовать малярийными. После этого открытия появилась возможность бороться с малярией: больных изолировали от комаров-переносчиков, а самих комаров уничтожали путем осушения водоемов, в которых развивались их личинки.

Малярийный плазмодий относится к паразитическим простейшим, которых называют кровяные споровики. Все они обладают сложными жизненными циклами, связанными со сменой хозяев. Особенно хорошо изучено развитие плазмодиев, паразитирующих в крови человека.

В момент укуса малярийный комар вводит в кровь человека свою слюну. Вместе с ней человеку передаются очень мелкие, тонкие червеобразные клетки – плазмодии, живущие в слюнных железах комара. Перемещаясь с током крови по всему телу, они в конце концов собираются в печени. Плазмодии проникают в клетки печени, растут, делятся и заражают новые клетки. Спустя одну-две недели эта стадия жизненного цикла заканчивается. Плазмодии выходят в кровяное русло, внедряются в эритроциты – красные клетки крови. Паразит очень быстро размножается, вызывая массовую гибель эритроцитов. Со временем в крови человека появляются и предшественники половых клеток плазмодия.

Если в этот период больного малярией укусит малярийный комар (точнее, комариха, потому что самцы комаров кровью не питаются), в желудок насекомого могут попасть и эти клетки. После их слияния возникает зигота. Будучи подвижной, она проникает из желудка в полость тела комара. После многократных делений образуются мелкие подвижные клетки, скапливающиеся в слюнных железах. Спустя две недели пребывания в слюнных железах комара плазмодии становятся способными к заражению человека. Комар находит новую жертву, и после укуса жизненный цикл развития плазмодия замыкается.

Малярийные плазмодии в эритроцитах человека

Микрогамета

Макрогамета

Опасность малярии заключается не только в массовой гибели эритроцитов, что приводит к анемии. В момент разрушения клеток в кровь попадают ядовитые продукты жизнедеятельности плазмодиев. Это вызывает резкую реакцию больного – приступ малярийной лихорадки. В начале приступа человек внезапно ощущает сильный озноб. Он не может согреться даже под несколькими одеялами. Вслед за ознобом следует резкое повышение температуры тела (до 41 °C). Завершается приступ обильным потоотделением, слабостью, больной впадает в сонное состояние.

В зависимости от того, каким видом плазмодия заражен человек, приступы малярии повторяются через каждые два или три дня. Соответственно выделяют трех– и четырехдневную малярию. Кроме того, существует еще тропическая малярия, между приступами которой проходит всего один день.

В первой половине XX в. в Советском Союзе малярия была распространена преимущественно в южных республиках. Серьезные меры борьбы с этой болезнью привели к тому, что к 1951 г. в нашей стране малярия как массовое заболевание была ликвидирована. Отдельные случаи малярии наблюдались только у людей, побывавших в тропических странах, а также у иностранных студентов.

Подцарство Многоклеточные
(Metazoa)

Тип Губки (Spongia)

Общая характеристика губок

Губки – очень древние многоклеточные водные (преимущественно морские) животные, ведущие сидячий образ жизни. Тела губок состоят из клеток нескольких типов, приспособленных для выполнения разных функций, но эти клетки еще не образуют тканей и тем более органов.

Тело любой губки напоминает мешок, толстые стенки которого пронизаны множеством сквозных каналов. Благодаря работе особых жгутиконосных клеток, морская вода проходит через каналы внутрь полости губки. При этом содержащиеся в воде мелкие пищевые частицы или мельчайшие организмы захватываются губкой и перевариваются внутри особых клеток.

У губок нет систем кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения. Все перечисленные функции выполняются на уровне отдельных клеток. Размножение губок происходит путем почкования или посредством слияния половых клеток, это приводит к появлению плавающей личинки.

В природе губки являются биологическими фильтрами. Пропуская через свое тело огромное количество воды, они очищают ее от мертвой органики и ряда ядовитых веществ, накапливая последние в своем теле. Некоторых представителей губок человек использует в медицине и быту (туалетная губка). В настоящее время тип Губки насчитывает примерно 10 тыс. видов.