Конспект: Протисты и многоклеточные животные (от Губок до Кольчатых червей)

Протисты и простейшие: современная систематика и ключевые представители

Ключевые тезисы:

• Группа "протисты" — искусственная и гетерогенная, объединяет различные царства эукариот.
• Основные группы: амебы, жгутиконосцы, споровики (апикомплексы), инфузории.
• Для определения современного систематического положения организмов можно использовать ресурс Life.
• Паразитические простейшие имеют сложные жизненные циклы, часто со сменой хозяев.

Современная систематика эукариот

• Традиционные "протисты" включают представителей разных супергрупп и царств.
• Животные (Metazoa) относятся к супергруппе Opisthokonta (заднежгутиковые), куда также входят грибы.
• Растительные жгутиконосцы (эвглена) произошли от зеленых водорослей в результате вторичного эндосимбиоза и не относятся к царству растений.

Амебы (Amoebozoa)

Амеба — организм без постоянной формы тела, передвигается и питается с помощью ложноножек (псевдоподий), образующихся за счёт полимеризации актина.

Особенности:

• Цитоплазма делится на эктоплазму (наружная, более текучая) и эндоплазму (внутренняя).
• Сократительная вакуоль — органоид для осморегуляции у пресноводных форм; у морских часто отсутствует.
• Размножение: бесполое (деление), иногда образуют жгутиковые стадии.
• Обладают элементарной раздражимостью (движение от кристалликов соли, отрицательный фототаксис).

Патогенные амебы:

• Дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica). Заражение через цисты. В кишечнике существует в формах: безвредная просветная, патогенная вегетативная (фагоцитирует эритроциты) и тканевая (разносится кровотоком, вызывая абсцессы).
• Неглерия Фоулера (Naegleria fowleri). Свободноживущая. Опасна жгутиковая форма, которая через нос может проникнуть по обонятельному нерву в мозг, вызывая смертельное заболевание.

Жгутиконосцы (Flagellata)

Имеют жгутик и часто жесткий белковый каркас под мембраной. Размножаются бесполым путём.

Представители:

• Эвглена зелёная (Euglena). Миксотроф (фотосинтез + гетеротрофия). Пластиды возникли в результате вторичного эндосимбиоза.
• Трипаносома (Trypanosoma). Кровяной паразит, вызывает сонную болезнь. Переносчик — муха цеце. Естественный резервуар — антилопы.
• Лямблия (Giardia). Паразит тонкого кишечника, имеет грушевидную форму и присоски. Заражение через цисты.
• Лейшмания (Leishmania). Внутриклеточный паразит, передаётся через укус самок москитов. Бывает кожная и висцеральная (поражает внутренние органы, особенно печень) формы.

Споровики (Apicomplexa)

Характерен апикальный комплекс — набор органоидов для проникновения в клетки хозяина. Имеют половое размножение, можно выделить окончательного и промежуточного хозяев.

Представители:

• Токсоплазма (Toxoplasma gondii).
  • Окончательный хозяин — кошачьи.
  • Промежуточный хозяин — любое млекопитающее (часто мышь).
  • Может влиять на поведение промежуточного хозяина (мышь перестаёт бояться кошек).
  • Опасна для беременных (проникает через плаценту).
• Малярийный плазмодий (Plasmodium).
  • Окончательный хозяин — комар (Anopheles), промежуточный — человек.
  • В человеке: спорозоиты → клетки печени (размножение) → мерозоиты → эритроциты (размножение шизогонией, синхронный разрыв вызывает лихорадку) → часть превращается в гамонты.
  • В комаре: гамонты → гаметы → оплодотворение → спорозоиты.
  • Борьба: осушение болот (уничтожение личинок комаров).
  • Люди с серповидно-клеточной анемией менее восприимчивы к малярии.

Инфузории (Ciliophora)

Высокодифференцированные одноклеточные организмы с ресничками и пелликулой. Имеют сократительные вакуоли сложного строения.

Генетический аппарат:

• Микронуклеус (диплоидный) — для размножения и полового процесса.
• Макронуклеус (полиплоидный) — регулирует жизнедеятельность клетки.

Размножение:

• Бесполое: деление (митоз микронуклеуса, макронуклеус делится амитотически).
• Половой процесс: конъюгация (обмен гаплоидными ядрами, количество особей не меняется).

Представители: Свободноживущие (часто симбионты с водорослями) и паразитические (например, Balantidium coli).

Тип Губки (Porifera)

Ключевые тезисы:

• Наиболее просто устроенные многоклеточные животные, не имеют настоящих тканей и органов.
• Тело пронизано порами, ведут сидячий образ жизни, фильтраторы.
• Имеют скелет из спикул (известковых, кремниевых или спонгиновых).
• Большинство морские, есть пресноводные.

Строение тела

1. Пинакодерма — наружный слой из плоских клеток (пинакоцитов).
2. Хоанодерма — внутренний слой из хоаноцитов (воротничковых клеток со жгутиком). Создают ток воды и захватывают пищу.
3. Мезохилл — желеобразный слой между слоями, содержит различные клетки:
   • Археоциты (недифференцированные, могут превращаться в другие).
   • Амебоциты (разносят питательные вещества).
   • Склероциты (образуют спикулы).

Типы строения (усложнение для увеличения площади хоанодермы)

• Аскон — простейший, прямой канал.
• Сикон — складчатые стенки.
• Лейкон — наиболее сложный, система камер и каналов.

Размножение и развитие

• Бесполое: почкование, образование геммул (шариков из археоцитов для переживания неблагоприятных условий).
• Половое: большинство раздельнополы, реже гермафродиты. После оплодотворения образуется свободноплавающая личинка (паренхимула или амфибластула).

Тип Кишечнополостные (Cnidaria) / Стрекающие

Ключевые тезисы:

• Двухслойные животные (эктодерма и энтодерма, разделённые мезоглеей).
• Имеют диффузную нервную систему.
• Характерно чередование поколений: полип (бесполое, обычно сидячее) и медуза (половое, свободноплавающее). Оба поколения диплоидны.
• Имеют стрекательные клетки (нематоцисты) — уникальное оружие для охоты и защиты.

Класс Гидроидные (Hydrozoa)

• Пресноводная гидра — одиночный полип, стадия медузы редуцирована.
• Морские колониальные формы (например, обелия): имеют гастрозоиды (питающие полипы) и гонозоиды (образующие медузок).

Строение гидры:

• Эктодерма: эпителиально-мускульные, нервные, стрекательные, интерстициальные (вставочные) клетки.
• Энтодерма: эпителиально-мускульные, железистые клетки.
• Размножение: при благоприятных условиях — почкование, при ухудшении — половое (образуются временные гонады, зигота зимует, весной развивается личинка планула).

Класс Сцифоидные (Scyphozoa)

• Основная стадия — медуза. Полип (сцифистома) недолговечен, размножается почкованием и стробиляцией (поперечным делением на эфиры — молодые медузы).
• Медузы имеют более развитую нервную систему, сосредоточенную по краю зонтика, и органы чувств (светочувствительные глазки, статоцисты). У некоторых есть скопления органов чувств — ропалии.

Класс Коралловые полипы (Anthozoa)

• Исключительно полипоидная стадия, медуз не образуют.
• Многие имеют известковый скелет и образуют колонии (коралловые рифы).
• Часто живут в симбиозе с одноклеточными водорослями (зооксантеллами).

Тип Кольчатые черви (Annelida)

Ключевые тезисы:

• Кольчатые черви имеют сегментированное тело, вторичную полость тела (целом) и замкнутую кровеносную систему.
• Тип делится на три класса: Многощетинковые, Малощетинковые и Пиявки.
• Эволюционные изменения (редукция органов) связаны со сменой среды обитания и образа жизни.
• Личинка трохофора указывает на общее происхождение с моллюсками.

Общие черты строения

• Целом — вторичная полость тела, заполненная жидкостью.
• Замкнутая кровеносная система — кровь движется только по сосудам. Направление движения крови обратно человеческому: по спинной стороне — вперед (к голове), по брюшной — назад.
• Выделительная система — представлена метанефридиями (по паре в каждом сегменте). Воронка открывается в целом, а канал выводит продукты обмена наружу.
• Нервная система — состоит из окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки с узлами в каждом сегменте.

Появление кровеносной системы и дыхательных пигментов позволило отказаться от плоской формы тела для диффузии кислорода. Поэтому кольчатые черви имеют округлое сечение.

Класс Многощетинковые черви (Polychaeta)

Основные особенности:

• Имеют параподии — мускулистые выросты на каждом сегменте, выполняющие роль зачаточных конечностей.
• Параподии состоят из двух ветвей: верхней (нотоподия) и нижней (невроподия). На них расположены щетинки, служащие опорой при движении.
• На головном сегменте (простомиум) есть усики и светочувствительные глазки. Хвостовой сегмент (пигидиум) также может нести анальные усики.
• Дышат всей поверхностью тела или с помощью параподий.
• Как правило, раздельнополы. Половые железы связаны с целомическим эпителием.
• Размножение: бесполое (фрагментация, почкование) и половое. Для последнего характерно видоизменение сегментов тела.
• Оплодотворение наружное. Развитие часто проходит с личинкой трохофорой.

Личинка трохофора роднит многощетинковых червей с моллюсками, указывая на общее происхождение. Это отличает их от членистоногих (личинка науплиус).

Класс Малощетинковые черви (Oligochaeta)

Представитель: дождевой червь.
Особенности, связанные с переходом к почвенному образу жизни:

• Редукция параподий — остались лишь рудименты щетинок, не выполняющие опорной функции.
• Редукция органов чувств — исчезли усики и глаза, но сохранились светочувствительные клетки на поверхности тела.
• Гермафродитизм — наличие и мужской, и женской половой системы.
• Перекрестное оплодотворение — черви попарно слипаются и обмениваются спермой через семяприемники.
• Прямое развитие — оплодотворенные яйца откладываются в поясок, который затем сбрасывается в виде кокона.

Дыхание: Дышат атмосферным кислородом через влажную поверхность тела. Во время дождя выползают на поверхность, так как в пресной воде кислорода мало.
Значение: Играют ключевую роль в почвообразовании, нейтрализуя гуминовые кислоты.

Класс Пиявки (Hirudinea)

Основные особенности:

• Эктопаразиты, питающиеся кровью.
• Тело сплющено в спинно-брюшном направлении.
• Имеют две присоски: переднюю (меньшую, с ротовым отверстием) и заднюю (большую).
• Редукция кровеносной системы и целома (заполнено паренхимой).
• Пищеварительная система имеет объемистый "желудок" (средняя кишка) с боковыми карманами для хранения крови. Пиявка может переваривать пищу до полугода.
• Слюнные железы выделяют:
  • Гирудин — вещество, препятствующее свертыванию крови.
  • Обезболивающие вещества.
• Внешняя сегментация (около 100 колец) не соответствует внутренней (30-33 настоящих сегмента).

Медицинские пиявки считаются относительно безопасными паразитами, так как редко переносят заболевания. Гирудотерапия может быть полезна для снижения артериального давления и предотвращения тромбозов.

Выводы:

1. Кольчатые черви — высокоорганизованные животные с комплексом прогрессивных признаков (целом, замкнутая кровеносная система, метамеризм).
2. Строение и функции органов напрямую зависят от среды обитания (редукция параподий у почвенных форм, редукция кровеносной системы у паразитов).
3. Наличие личинки трохофоры свидетельствует о филогенетической связи с моллюсками, а сегментированное