Підручник з Біології і екології. 10 клас. Соболь - Нова програма

Тварини — продукт історичної послідовності змін, що були найкращими у свій час.

Р. Докінз

§ 16. СПРАВЖНІ ТВАРИНИ

Основні поняття й ключові терміни: СПРАВЖНІ ТВАРИНИ. Твариноподібні організми.

Пригадайте! Хто такі еукаріоти?

Поміркуйте!

Одноклітинний амебоїдний організм хризамеба промениста (Chrysamoeba radians) має джгутик й утворює псевдоніжки, здатна до фагоцитозу й гетеротрофного живлення, але її не відносять до справжніх тварин. Чому?

ЗМІСТ

Яке місце тварин у системі еукаріотичних організмів?

Найбільш інформативними для науковців щодо визначення місця справжніх тварин у системі еукаріотів виявилися не гетеротрофне живлення і наявність глікокаліксу, а такі цитологічні критерії, як кількість й розташування джгутиків, форма мітохондріальних крист. У сучасній системі органічного світу (С. Едл із співавторами, 2012) для справжніх тварин визначили місце в групі Задньоджгутикові (Опістоконта). Ця назва позначає заднє розташування джгутика в рухомій клітині (як у сперматозоонів більшості тварин), тоді як інші еукаріоти здебільшого мають передній джгутик.

Мітохондрії еукаріотів належать до найбільш консервативних органел, особливості яких не змінюються в ході адаптивної еволюції, тому будова мітохондрій вказує на походження певної еукаріотичної групи надійніше, ніж анатомічні чи фізіологічні ознаки. У справжніх тварин мітохондрії мають пластинчасті кристи, що є важливою відмінністю від інших груп, у яких мітохондрії можуть мати дископодібні чи трубчасті кристи (іл. 44).

Іл. 44. Мітохондрії тварин із пластинчастими кристами

Хлоропластів у всіх справжніх тварин немає, але в окремих видів поширений симбіоз з водоростями й ціанобактеріями, завдяки чому ці істоти можуть повністю відмовитись від гетеротрофного живлення. Так, у гідри зеленої в ентодермі живуть зелені водорості хлорела звичайна, конволюта живиться, використовуючи зелену водорость платимонас, у клітинах елізії функціонують хлоропласти від жовто-зеленої водорості вошерії. Але у переважної більшості справжніх тварин живлення хемогетеротрофне, наявне активне переміщення у просторі (або упродовж життя, або на певній стадії онтогенезу). Окрім того, для справжніх тварин характерні обмежений ріст, подразливість у формі рефлексів, відсутність клітинної оболонки, запасання глікогену, наявність зародкових листків, стадій бластули і гаструли в зародковому розвитку.

Усі види тварин об’єднано у групу СПРАВЖНІ ТВАРИНИ (Голозої). У межах цього царства найчастіше виокремлюють три підгрупи: Філастерії, Комірцеві джгутикові (Хоанофлагеляти) та Багатоклітинні тварини (Метазої).

Вважається, що предками справжніх тварин були одноядерні амеби з тонкими нерозгалуженими псевдоніжками (філоподіями). На сьогодні відкрито й описано два сучасні види, які дають науковцям інформацію про природу одноклітинних предків тварин. Сучасних представників цієї групи об’єднують у підцарство Філастерії, а конкретними представниками є міністерія та капсаспора (іл. 45). Багатоклітинні тварини походять від колоніальних джгутикових, а їх найближчі відомі родичі — комірцеві джгутиконосці. У деяких багатоклітинних тварин, наприклад у губок, до сьогодні збереглися клітини-хоаноцити. Видозмінені комірцеві клітини є навіть у тілі людини — волоскові клітини слухового (кортієвого) органа.

Іл. 45. Міністерія (Ministeria vibrans) — представник філастерій

Отже, СПРАВЖНІ ТВАРИНИ — клітинні еукаріотичні організми, спорідненість яких доводять такі найзагальніші ознаки, як наявність у клітин одного заднього джгутика, мітохондрій з пластинчастими кристами, відсутність власних хлоропластів й фотосинтезу.

Які особливості твариноподібних організмів?

Такі істоти, як евглена зелена, форамініфери, радіолярії, інфузорії, споровики, амеба-протей, черепашкові амеби, лейшманії, лямблії, трипаносоми та інші, яких раніше називали «найпростішими», сьогодні виведено зі складу царства Справжні тварини (іл. 46). За подібність до тварин їх ще називають «твариноподібними організмами», але у філогенетичних системах вони належать до різних груп й мають різне походження.

Іл. 46. Різноманітність одноклітинних твариноподібних: 1 — амеба протей; 2 — інфузорія туфелька; 3 — евглена зелена; 4 — інфузорія трубач; 5 — форамініфера; 6 — трипаносома; 7 — амеба дизентерійна; 8 — арцела; 9 — радіолярія

Які ж ознаки відрізняють твариноподібних організмів від справжніх тварин? Розглянемо їх на прикладі найвідоміших організмів — амеби протея, евглени зеленої та інфузорії туфельки.

Згідно з молекулярно-генетичними дослідженнями амеба звичайна належить до надцарства Амебозої, що має спільні корені з Опістоконтами. Це гола одноядерна амеба. В неї є пальцеподібні псевдоподії для переміщення й фагогетеротрофного живлення. Джгутиків взагалі немає, мітохондрії мають трубчасті розгалужені кристи (іл. 47).

Іл. 47. Мітохондрії з трубчастими кристами

У евглени зеленої є хлоропласти з трьома мембранами, що виникли завдяки вторинному симбіозу гетеротрофних еукаріотів із зеленими водоростями. Окрім того, евглени мають одне ядро і два джгутики (один довгий та один короткий), мітохондрії із дископодібними кристами, міксотротрофне живлення, запасають близький до крохмалю полісахарид параміл (іл. 48). Ці та деякі інші особливості вказують на спорідненість евглени з найдавнішими еукаріотами, яких відносять до групи Екскавати.

Іл. 48. Мітохондрії з дископодібними кристами

Клітини інфузорії туфельки вкриті альвеолярною пелікулою, що утворена плазматичною мембраною та сплощеними мембранними цистернами — альвеолами. Мітохондрії мають трубчасті кристи. Сукупність пелікули й ектоплазми з усіма її структурами утворює кортекс. Клітина вкрита численними війками. Унікальною властивістю інфузорій є наявність двох функціонально різних геномів, що містяться в малому (генеративному) й великому (вегетативному) ядрах. Окрім того, клітини інфузорії мають спеціалізовані структури (клітинний рот, клітинну глотку, порошицю, трихоцисти), дві скоротливі вакуолі, здатні до кон’югації тощо. У сучасній системі органічного світу інфузорії належать до молодої й перспективної групи — Хромальвеоляти.

Отже, твариноподібні організми — збірна група неспоріднених одноклітинних організмів, об’єднаних такими морфофізіологічними ознаками, як відсутність клітинної стінки, гетеротрофне живлення та активний амебоїдний, джгутиковий або війковий рух.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з таблицею

Заповніть таблицю та зробіть висновок про походження зелених рослин, справжніх грибів і справжніх тварин.

Таблиця. ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОСЛИН, ГРИБІВ Й ТВАРИН

Ознаки

Зелені рослини

Справжні гриби

Справжні тварини

Кристи мітохондрій

Види хлоропластів і пігменти

Джгутики (кількість і розташування)

Тіло

Тип живлення

Основні групи

Самостійна робота з ілюстраціями

Застосуйте свої знання біології, розпізнайте та назвіть елементи будови амеби протея та інфузорії туфельки. Доведіть, що ці одноклітинні істоти є самостійними твариноподібними організмами.

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Фізика. Електронний мікроскоп

Ернст Август Руска (1906—1988) — винахідник електронного мікроскопа, лауреат Нобелівської премії у галузі фізики (1986 р.). Прототип першого електронного мікроскопа, що складався з двох послідовно розташованих магнітних лінз, був представлений науковцем 9 березня 1931 р. Який принцип дії електронного мікроскопа? Чому винайдення електронного мікроскопа належить до найбільших відкриттів, що вплинули на життя всіх нас?

Іл. 49. Тромб з ниток фібрину під електронним мікроскопом

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1—6

1. Хто такі справжні тварини? 2. Назвіть основні групи справжніх тварин. 3. До якого надцарства належать справжні тварини? 4. Хто такі твариноподібні організми? 5. Наведіть приклади твариноподібних організмів.

7—9

7. Яке місце тварин у системі еукаріотичних організмів? 8. Які особливості твариноподібних організмів? 9. Чому амеба протей, інфузорія туфелька не належать до справжніх тварин?

10—12

10. Що спільного й відмінного між справжніми тваринами, справжніми грибами й зеленими рослинами?