Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 11 клас. Задорожний - Нова програма

§ 33. Адаптації в протистів

Поміркуйте

• Які органели, не потрібні клітинам багатоклітинних організмів, повинен мати одноклітинний еукаріот?

Згадайте

• Протисти
• Паразитизм
• Амеби
• Джгутиконосці
• Мутуалізм

Особливості адаптацій протистів

Протисти, або нижчі еукаріоти, — умовна група еукаріотичних організмів, яких об'єднує відсутність глибокої диференціації клітин та переважно одноклітинний рівень організації. В одноклітинному організмі всі життєві функції забезпечуються клітинними органелами. Саме тому в клітинах протистів, на відміну від клітин тварин, рослин та грибів, присутні органели опори (осьовий шип — аксостиль) (мал. 33.1. а), руху (джгутики, аксоподії, псевдоподії), живлення (цитостом — клітинний рот) (мал. 33.1. б), екскреції (скоротливі вакуолі) (мал. 33.1. в), активного захисту (жалкі ампули — трихоцисти) (мал. 33.1. г), фоторецепції (стигма — світлочутливе вічко) (мал. 33.2. а) тощо.

Регуляція життєвого циклу залежно від умов

Так само, як і прокаріоти, нижчі еукаріоти в несприятливих умовах переходять до анабіозу, утворюючи цисти. Це типово для більшості одноклітинних водоростей, амеб, гетеротрофних джгутиконосців, інфузорій тощо. У ході інцистування клітина протистів стискається, набуває кулястої форми і виділяє на своїй поверхні щільну оболонку. Покриви цисти переважно складаються з полісахаридів, але можуть також містити мінеральні солі й оксиди. Цисти деяких протистів здатні зберігати життєздатність протягом 5-15 років.

Після потрапляння у сприятливі умови цисти проростають. Живий протопласт виходить з оболонки і набуває своєї типової форми. Зазвичай це відбувається з настанням теплого сезону або ж просто після дощу: для багатьох протистів сприятливим середовищем є звичайні калюжі.

У деяких паразитичних протистів (споровики, мікроспоридії) одна вегетативна клітина здатна утворювати численні стадії спокою, які призначені для поширення і зараження нових господарів. Такі клітини переважно називають спорами (зверніть увагу, що значення понять «спора» і «циста» стосовно про- та еукаріотів суттєво різняться).

Рис. 33.1. Спеціалізовані органели протистів: а — аксостиль, органелла опори у трихомонади, б — цитостом, органела живлення у гоніомонади, в — скоротливі вакуолі, органели виділення у хламідомонади, г — трихоцисти, органели захисту в інфузорії (у вивільненому стані)

Рис. 33.2. Спеціалізовані органели протистів: а — стигма, органела світлочутливості у варновії (ліворуч — загальний вигляд клітини, праворуч — поперечний переріз стигми), б — ундулююча мембрана у трипаносоми — пристосування до руху у в'язкому середовищі, в — апікальний комплекс у малярійного плазмодія — пристосування до проникнення у клітину господаря, г — гачки у грегарини — пристосування до закріплення в тілі господаря

Пристосування паразитичних та мутуалістичних одноклітинних до співіснування з організмом хазяїна

У багатьох гетеротрофних протистів поширений паразитичний спосіб життя. Вони можуть мешкати в порожнинах травної системи тварин (лямблії), у м'яких тканинах (лейшманії), у крові (трипаносома, дизентерійна амеба) або навіть усередині клітин хазяїна (малярійний плазмодій). Опинившись у тілі багатоклітинних організмів, вони можуть втратити здатність до світлочутливості, активної ловлі здобичі, руху, аеробного дихання. Їхні мітохондрії часто деградують аж до повного зникнення.

Для пересування в густому внутрішньому середовищі (плазмі, секреті слизових оболонок) трихомонади і трипаносоми утворюють ундулюючі мембрани — пов'язані з джгутиком складки мембрани, схожі на плавці (мал. 33.2. б).

Внутрішньоклітинні паразити мають спеціальні пристосування до занурення у клітини хазяїна. Малярійний плазмодій утворює для цього так званий апікальний комплекс — органелу у вигляді конуса, що ніби втягує спору паразита до еритроциту людини (мал. 33.2. в). Спори плазмодіофорид пробивають стінки рослини-хазяїна величезним шипом, який щосили вистрелюється з клітини. А мікроспоридії потрапляють до клітин кишечника через спеціальну еластичну трубку. Паразити, що живуть поза межами клітин хазяїна, закріплюються на поверхні його органів за допомогою присосок (лямблії), гачків (грегарини) (мал. 33.2. г), скоротливих тяжів (оксимонади) (мал. 33.6).

Протисти, що співіснують із господарем на основі мутуалізму (взаємовигідного симбіозу), зазвичай мають менш вузькоспеціалізовану будову, ніж паразити. Наприклад, головною особливістю гіпермастигін, що живуть у кишечнику термітів і допомагають їм розщеплювати целюлозу, є величезна кількість джгутиків, потрібних для пересування у в'язкому середовищі.

Ключова ідея

Протисти, або нижчі еукаріоти, мають численні пристосування до самостійного життя: органели опори, руху, живлення, екскреції, активного захисту, фоторецепції тощо. Щоб пережити несприятливі умови, протисти вдаються до інцистування. Паразитичні види протистів мають пристосування до прикріплення, занурення в субстрат і пересування у в'язкому середовищі.

Запитання та завдання

1. Навіщо гетеротрофним протистам може знадобитися стигма (світлочутливе вічко)? 2. Якщо поставити на підвіконня відкриту склянку з водою, через певний час у ній з'являться численні протисти: амеби, водорості, інфузорії. Як вони там опинилися? 3. Чому в багатьох паразитичних протистів мітохондрії втратили свої функції?