§ 15. Одноклеточные эукариоты

Речь пойдёт о микроорганизмах, тело которых представляет собой только одну клетку, но эта клетка, в отличие от бактерий, имеет ядро.

Эвглена зелёная — это животное или растение? Какие малые организмы и водоросли важны для нашей жизни?

К эукариотам относится большая часть видов живых организмов, населяющих нашу планету и отличающихся от бактерий наличием в их клетках ядра.

Ядро эукариот содержит молекулы ДНК, организованные в хромосомы. Характерным признаком эукариот является также наличие митохондрий. У эукариот, способных к фотосинтезу, имеются хлоропласты. Цитоплазма именно эукариотических клеток содержит большую часть других органелл, в частности лизосомы и разнообразные вакуоли.

Эукариоты могут быть как одноклеточными, так и многоклеточными. Примерами эукариот являются все животные, грибы, растения, которые можно увидеть, не используя увеличительных приборов.

Одноклеточные эукариоты — это организмы, состоящие из одной эукариотической клетки, часто совсем не похожей на клетки многоклеточных растений, животных или грибов. Хотя все многоклеточные эукариоты происходят от одноклеточных.

Некоторые многоклеточные эукариоты, приспосабливаясь к особым условиям среды, «возвращались» к одноклеточному строению. Примером таких организмов являются известные каждой хозяйке одноклеточные грибы — обычные пекарские дрожжи (рис. 39, ж, з). Сейчас известно свыше 100 тыс. видов одноклеточных эукариот.

Одноклеточные эукариотические организмы существенно отличаются способами питания. Одни одноклеточные эукариоты питаются гетеротрофно, другие — автотрофно. У гетеротрофных одноклеточных эукариот различают животный и грибной способы поглощения органических веществ. При животном способе клетка захватывает твёрдые частицы пищи, а далее переваривает их в цитоплазме, часто в особых органеллах — пищеварительных вакуолях. При грибном способе клетки могут поглощать только растворённые органические вещества, всасывая их всей своей поверхностью. Автотрофное питание у одноклеточных эукариот происходит исключительно благодаря фотосинтезу.

Животноподобные и растениеподобные одноклеточные эукариоты. Одноклеточные эукариоты с животным способом питания называются одноклеточными животноподобными организмами. Одноклеточных эукариот с растительным способом питания относят к одноклеточным водорослям. Кроме того, многие одноклеточные эукариоты (как животноподобные, так и растениеподобные) способны поглощать питательные вещества грибным способом — путём всасывания их всей поверхностью клетки.

Рис. 39. Примеры одноклеточных эукариот: a — амёба; б — инфузория; в — воротничковые жгутиконосцы; г — диатомовые водоросли; д — эвгленовая водоросль; е — одноклеточная зелёная водоросль; ж, з — одноклеточные грибы — дрожжи

Например, водоросль эвглена (рис. 39, д), которая иногда называется «животно-растением», имеет зелёные хлоропласты, и при наличии света фотосинтезирует. Если же в воде много растворённых органических веществ, а света нет, эвглена переходит на гетеротрофный (грибной) тип питания, и при этом даже может становиться бесцветной. Эвглена поглощает только растворённые органические вещества, всасывая их всей поверхностью клетки. К захвату и перевариванию твёрдых частиц пищи, т.е. к животному питанию, эвглена не приспособлена. С другой стороны, амёбы и некоторые инфузории (рис. 39, а, б), относящиеся к животноподобным одноклеточным организмам, поглощают органические вещества как животным, так и грибным способом. Но из-за отсутствия хлоропластов они не могут питаться как растения.

Распространение и значение. Одноклеточные эукариоты распространены по всему Земному шару. Они живут в океанах, морях, разнообразных пресных водоёмах, немало их встречается в почвах. Среди них есть немало симбионтов (включая паразитов) животных и растений. Некоторые одноклеточные эукариоты способны вызывать тяжёлые заболевания человека, например, малярию и сонную болезнь.

В природе одноклеточные животноподобные организмы и водоросли служат пищей для других животных, особенно живущих в воде. Современные одноклеточные эукариоты играют важную роль в процессах самоочищения водоёмов, а остатки их древних вымерших (т.н. ископаемых) представителей используются геологами для определения возраста осадочных пород и поиска месторождений полезных ископаемых, например, нефти.

ВЫВОДЫ

1. Клетки эукариот имеют гораздо более сложное строение, чем прокариоты. Главный признак эукариот — наличие ядра.
2. Эукариотические организмы могут быть как одноклеточными, так и многоклеточными.
3. Одноклеточным эукариотам свойственны различные способы питания — животный, грибной, растительный и их различные комбинации.
4. Одноклеточные эукариоты с животным способом питания называются одноклеточными животноподобными организмами, с растительным — одноклеточными водорослями.

ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ, КОТОРЫЕ ВАЖНО ЗНАТЬ

Эукариоты, одноклеточные эукариоты, одноклеточные животноподобные организмы, одноклеточные водоросли.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Чем одноклеточные эукариоты отличаются от бактерий и цианопрокариот?
2. Какие способы питания свойственны одноклеточным эукариотам?
3. В чём отличие одноклеточных животноподобных организмов от одноклеточных водорослей?
4. Часто в литературе можно встретить утверждение, что эвглена в темноте питается как животное. Является ли это утверждение правильным?

ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Чем знамениты одноклеточные эукариоты?

(Ответы на вопросы школьников: Почему море светится? Что нам дают водоросли и одноклеточные животноподобные организмы и нужны ли они нам?)

Размножаясь в большом количестве, одноклеточные эукариоты способны вызывать некоторые явления, известные человеку ещё с древних времён и описанные в легендах. Например, «кровавые дожди» и «кровавый снег», которые вызывает одноклеточная водоросль гематококк; опасное токсичное «цветение» воды в морях и океанах, известное под названием «красные приливы» — его вызывают дальние родственники инфузорий — динофлагелляты, зелёные и красные «цветения» коры деревьев — явления, обусловленные массовым развитием одноклеточных зелёных водорослей. Летней ночью можно наблюдать, как в море за лодкой или пловцом тянется серебристо-голубая светящаяся полоска: это светятся одноклеточные ночесветки.

На очистных сооружениях армия родственников инфузорий, амёб и эвглен неутомимо добывает из воды и разлагает в своих клетках частицы органических веществ, обеспечивая тем самым процесс самоочистки загрязнённых вод.

Остатки погибших одноклеточных эукариот, живших в океане десятки миллионов лет назад, образовали немало различных осадочных пород, которые сегодня использует человек. Например, обыкновенный школьный мел — это остатки раковин фораминифер и чешуек кокколитофорид (рис. 40).

Рис. 40. Породы, образованные ископаемыми одноклеточными эукариотами. Мел (а) и его состав (остатки фораминифер и кокколитофорид (б); современная кокколитофорида с известковыми чешуйками-кокколитами (в), из которых образовался мел)

ГДЗ к учебнику можно найти тут.