Не все нашли? Используйте поиск по сайту

Фораминиферы — это… Что такое Фораминиферы?

Фораминифе́ры (лат. Foraminifera) — тип (по другим системам — класс^[1]) протистов. Фораминиферы имеют раковину — наружный скелет. Большинство раковин известковые, иногда образуют хитиноидные или состоящие из посторонних частиц, склеенных выделениями клетки. Внутренняя полость раковины сообщается с окружающей средой через многочисленные поры, а также через отверстие в раковине — устье. Через него и поры в стенках раковинок выдаются наружу тончайшие ветвящиеся и соединяющиеся между собой ложноножки (ризоподии), которые служат для движения и захвата пищи, образуют вокруг раковинки сеточку, диаметр которой во много раз превосходит диаметр раковинки. К такой сеточке прилипают пищевые частички (например, одноклеточные водоросли), которыми питаются фораминиферы.

Фораминиферы — одиночные преимущественно морские протисты; некоторые формы обитают в солоноватых и пресных водоемах; встречаются формы, обитающие на большой глубине в рыхлом жидком илу (до 16 м от поверхности дна). К примеру, фораминиферы были обнаружены на дне Марианской впадины на глубине более 10 тысяч метров^[2].

Фораминиферы — бентосные, реже планктонные организмы. Ископаемые фораминиферы служат для определения возраста палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений. Современные фораминиферы, как правило, мелкие (0,1 — 1 мм), а некоторые вымершие виды достигали 20 см.

Раковины фораминифер по способу образования подразделяются на секреционные и агглютинированные.

Секреционные (от лат. secretio — выделение) сформированы минеральным или органическим веществом, выделенным самим организмом.

Агглютинированные раковины (от лат. agglutino — склеенный) состоят из захваченных из окружающей толщи воды песчинок и обломков скелетов других организмов, склеенных выделяемым клеткой клейким веществом.

По составу раковины фораминифер могут быть:

• органическими — наиболее древние из всех фораминифер, встречаются с самого начала палеозоя;
• агглютинированными — состоящие из самых разнообразных частичек, порою с карбонатным цементом;
• секреционными известковыми (карбонатными) — сложенные кальцитом (СаСО₃).

Интересные факты

• С середины мелового периода распределение многих видов фораминифер в морских бассейнах биполярно: в северном полушарии раковинки спирально завитых форм закручены по часовой стрелке, а в южном — против часовой стрелки.
• В приполярных бассейнах численность фораминифер примерно в 100 раз меньше, чем у экватора.
• В настоящее время известно около 4000 современных видов и более 30 000 видов ископаемых фораминифер.
• Для улучшения плавучести у планктонных форм в цитоплазме формируются пузырьки газа, капельки жира и пресной (то есть менее плотной) воды.
• Отдельные особи фораминифер могут жить от 2 недель до 1 месяца (планктонные формы) и до 2 месяцев (бентосные формы).
• Фораминиферы бывают фильтраторами, хищниками и растительноядными.

Примечания

10 фактов о человеческом теле, которые кажутся фантастикой

1. Пот не имеет плохого запаха

Вы наверняка не поверите в это, ведь достаточно лишь принюхаться, чтобы опровергнуть наше утверждение. И потом, если пот не имеет запаха, зачем же человечество изобретает всякие дезодоранты и лосьоны?

На самом деле сам пот и правда ничем не пахнет, так как состоит преимущественно из воды. Но в нём также содержатся кислоты, выделяемые апокринными железами в подмышечных впадинах, на груди и в паху. Обитающие на коже бактерии разлагают ^{эти кислоты, и продукты их жизнедеятельности издают неприятный аромат.}

2. Глаза видят мир перевёрнутым

Это доказал физик Рене Декарт ещё в XVII веке. Он спроецировал на бумажный экран изображение из вырезанного бычьего глаза, и оно было перевёрнутым — в соответствии ^{со всеми законами физики. Дело в том, что свет преломляется при проходе через роговицу и хрусталик, так что проекция видимого объекта оказывается повёрнутой.}

Почему же мы тогда не видим мир вверх ногами? Дело в том, что наш мозг переворачивает ^{картинку обратно, делая её соответствующей реальности (и заодно изображения с двух сетчаток в одно склеивает).}

В 1890‑х годах психолог Джордж Стрэттон провёл эксперимент ^{. Он надел специальные очки, которые переворачивают изображение, и носил их восемь дней. На пятый день его мозг просто перестал корректировать картинку, и Стрэттон снова стал видеть мир нормально. Правда, его мозгу пришлось заново привыкать, когда он их снял.}

3. В вас обитает три килограмма бактерий

Если вы полагаете, что являетесь единственным обитателем своего тела, то ошибаетесь. Количество бактерий, живущих в организме человека, в три раза превосходит ^{число его собственных клеток. Вот только весят они в сравнении с вашим скелетом, мышцами и внутренностями довольно мало — примерно 1–3 кг (для человека ростом 170 см и весом 70 кг).}

Кроме того, в вас живут не только бактерии, но и археи, грибы, протисты и вирусы. Некоторые из них делают реально полезные ^{вещи — например, участвуют в пищеварении и защищают вас от болезнетворных организмов и вредных веществ. Другие просто существуют, не докучая вам. А третьи и вовсе заняты непонятно чем. Живите теперь с этим.}

4. Люди вырабатывают цианид

Цианиды натрия, калия и водорода — это вещества ^{, которые быстро убивают, не позволяя клеткам тела поглощать кислород. Цианид веками используется в качестве яда, отравы против вредителей и даже как химическое оружие. Потребление 0,1 грамма этого вещества достаточно, чтобы убить человека весом 70 кг.}

Тем удивительнее, что человек постоянно поглощает цианиды в небольших дозах, например с яблоками и шпинатом. Более того, цианид вырабатывается при дыхании! В любой момент здоровый человек содержит ^{в себе до 50 микрограммов этого вещества на 100 граммов ткани. Впрочем, в клетках оно не накапливается и быстро выводится с мочой и дыханием.}

5. Групп крови больше, чем четыре

Если вас спросить, сколько в мире существует групп крови, вы наверняка скажете: четыре ^{. Скорее всего, вас этому учили в школе. Первая (0) — у 44% населения планеты, вторая (А) — у 42%, третья (B) — у 10% и четвёртая (AB) — у 4%.}

Так вот, это не совсем так. На самом деле групп крови в мире 29. По крайней мере, столько насчитало ^{Международное общество переливания крови. Антигены AB0 и Rhesus, по которым различают те четыре, не единственные, есть и другие. И многие из них названы в честь пациентов, у которых впервые были обнаружены соответствующие антитела. Причём вполне возможно, что в будущем появятся и новые.}

6. Мокрые морщинистые пальцы полезны

Вы засиделись в ванной или бассейне, и ваши пальцы стали морщинистыми? Это не просто так. Учёные считают ^{, что при сильной влажности организм задействует специальный механизм и делает пальцы такими, чтобы они лучше захватывали влажные предметы.}

Если вы тонете в реке и пытаетесь ухватиться за ветку или опираетесь о деревья, когда поскальзываетесь на влажной земле под проливным дождём, морщинки на коже пальцев позволяют делать это более эффективно. Исследование ^{, проведённое в Университете Ньюкасла, показало, что люди с морщинистой от воды кожей на пальцах ног и ступнях лучше удерживаются на скользком полу.}

7. Пощекотать себя невозможно

Когда вас щекочет кто‑то другой, вы можете дёргаться, смеяться или вырываться. Но попробуйте пощекотать сами себя, и у вас ничего не получится.

Предполагается ^{, что щекотка появилась в процессе эволюции как средство защиты от насекомых, пауков и прочих малоприятных созданий, которые ползают по людям и могут им навредить. Если вас щекочет кто‑то другой, то это тоже воспринимается как угроза. Но если вы пощекочете себя, организм не выдаст реакции, поскольку будет понимать, что делает это сам с собой.}

А вот если же вам смешно или неприятно оттого, что вы занимаетесь самощекотанием, это нехороший знак, который может быть признаком ^{шизофрении или повреждений мозжечка.}

8. Женские сердца бьются быстрее

Если вы женщина, знайте: ваше сердце бьётся ^{78–82 раза в минуту против 70–72 раз у мужчин. Это потому, что женские половые гормоны влияют на клетки миокарда, ускоряя их сокращение. Правда, особо гордиться тут нечем, так как из‑за этой особенности женщины чаще страдают от тахикардии и аритмии.}

9. За день люди вырабатывают бутылку слюны

В день ваши слюнные железы производят ^{от двух до шести стаканов слюны — 0,5–1,5 литра. Вы до сих пор не захлебнулись ею, потому что рефлекторно постоянно её сглатываете.}

А вот ночью это вполне возможно, потому что люди не умеют глотать во сне. И чтобы вы не захлебнулись, организм уменьшает ^{количество вырабатываемой слюны. Поэтому, проснувшись утром, вы обычно чувствуете сухость во рту.}

10. Люди сделаны из звёзд

Вполне возможно, вы слышали такое интересное высказывание ^:

Каждый атом твоего тела произошёл от взорвавшейся звезды. И, возможно, атомы твоей левой руки принадлежали другой звезде, не той, из которой атомы правой. Это самая поэтичная вещь, которую я знаю о физике: мы все сделаны из звёздной пыли. Вас бы здесь не было, если бы звёзды не взорвались, потому что химические элементы — углерод, азот, кислород, железо, всё, что нужно для зарождения эволюции и для жизни, не были созданы в начале времён. Они были созданы в ядерных топках звёзд, и, чтобы превратиться в ваши тела, звёзды должны были взорваться. Так что забудьте про Иисуса. Звёзды погибли, чтобы вы сегодня были здесь.

Лоуренс Максвелл Краусс, физик.

Это правда ^{. Шесть наиболее распространённых элементов жизни на Земле, составляющих более 97% массы человеческого тела, — это углерод, водород, азот, кислород, сера и фосфор. Все они были рождены в процессе ядерного синтеза в звёздах миллиарды лет назад — до того, как образовались Солнце и Солнечная система.}

Так что да, вы сделаны из звёзд. А ещё из них создан весь окружающий вас мир — все люди, звери, предметы, горы, моря и воздух.

Читайте также 🧐

Случайно открытый жгутиконосец обновляет систему эукариот

Открытие нового представителя малоизвестной и сильно обособленной группы жгутиконосцев, которая называется Hemimastigophora, привело к очередному пересмотру мегасистемы эукариот. Оказалось, что группа Hemimastigophora, вероятнее всего, является сестринской по отношению к огромной группе Diaphoretickes, в состав которой входят почти все фотосинтезирующие эукариоты. Полученные новые данные могут помочь в поисках корня эволюционного древа эукариот.

Гондванское чудище

В 1988 году группа австрийских биологов открыла необычное одноклеточное существо, получившее название Hemimastix (W. Foissner et al., 1988. The hemimastigophora (Hemimastix amphikineta nov. gen., nov. spec.), a new protistan phylum from gondwanian soils). Это загадочное многожгутиковое создание было найдено в образцах почв, собранных в Австралии и Чили (а точнее — на острове Пасхи, ныне принадлежащем Чили). Гемимастикс — яркий представитель протистов. Как известно, этим словом называют тех обладателей сложной эукариотической клетки, которые не удостоились чести быть отнесенными к растениям, животным или грибам. Большинство протистов — одноклеточные, и гемимастикс бесспорно входит в их «компанию». Но вот кому именно он родствен — поначалу осталось загадкой. По одним признакам гемимастикс напоминает эвглен, по другим — инфузорий, но и там, и там сходство в лучшем случае отдаленное. Поэтому авторы открытия без колебаний выделили гемимастикса в самостоятельный тип, что само по себе — весьма серьезная заявка.

Название статьи, в которой впервые описан гемимастикс, заканчивается словами «новый тип протистов из гондванских почв». Дело в том, что с открытием этого существа связана небольшая биогеографическая интрига. Вначале гемимастиксы были обнаружены в почве Австралии, и исследователи изрядно удивились, когда через некоторое время нашли их еще и в образце почвы, взятом близ аэропорта острова Пасхи. Этот остров вулканического происхождения находится в пустынном юго-восточном секторе Тихого океана, гораздо ближе к Южной Америке, чем к Австралии (сейчас он, как уже говорилось, принадлежит Чили). По мнению большинства геологов, Австралия и Южная Америка некогда были частями великого южного суперконтинента под названием Гондвана. Биогеографы довольно часто сталкиваются с организмами, которые населяют «обломки Гондваны» и начисто отсутствуют на северных материках (а гемимастикса найти там не удалось, хотя почвенных проб из Евразии и Северной Америки было просмотрено достаточно много). В таких случаях сразу напрашивается предположение, что данная группа именно в Гондване и возникла. Подобных примеров хватает и в зоологии, и в ботанике, и в протистологии.

Правда, то, что гипотеза о гондванском происхождении той или иной группы выглядит напрашивающейся, еще не значит, что она верна. Известный палеонтолог Кирилл Еськов уже давно отмечал, что большинство известных гондванских ареалов на самом-то деле представляет собой частные случаи так называемых «оттесненных реликтов»: когда-то группа заселяла огромную территорию (вплоть до всего земного шара), затем ее постиг упадок, и область ее распространения распалась на несколько небольших изолированных фрагментов. Возникнуть же такая группа могла где угодно: связывать центр ее происхождения с Гондваной совершенно не обязательно (см. К. Ю. Еськов, 1984. Дрейф континентов и проблемы исторической биогеографии). Во многих случаях новые находки это прямо опровергают.

Вот и с гемимастиксом все оказалось именно так. Совсем недавно гемимастиксы были обнаружены в лесной почве канадской провинции Новая Шотландия. Это — восточный край Северной Америки, у самого Атлантического океана. Итак, ареал гемимастиксов — в самом деле сильно разорванный, но к Гондване он не привязан. Впрочем, эта эволюционная ветвь — в любом случае настолько древняя, что она обязательно должна была пережить объединение всей земной суши в суперконтинент Пангею (причем скорее всего не один раз). А в таком случае определить географический центр происхождения группы на основании ее современного распространения просто невозможно.

Новая статья про гемимастикса подписана группой ученых, в числе которых — известнейшие канадские протистологи Аластер Симпсон (Alastair Simpson) и Эндрю Роджер (Andrew Roger). Эти имена — своего рода «знак качества», они показывают, что исследование проведено на высшем мировом уровне. Само открытие совершила Яна Эглит (Yana Eglit), молодая сотрудница лаборатории Симпсона. В один прекрасный день она просматривала под микроскопом пробы почвы, собранные в окрестностях города Галифакс, и увидела там нечто подвижное и необычное. Выяснилось, что это гемимастикс, причем не тот вид, который живет в Австралии и на острове Пасхи (канадцам пришлось описать новый вид этого рода). Кроме того, в канадской почве оказался другой одноклеточный организм, близко родственный гемимастиксу — спиронема (Spironema), но ее подробное описание пока не опубликовано; вероятно, там тоже придется выделить новый вид. «Главным героем» статьи, вышедшей в ноябре прошлого года, объявлен именно гемимастикс.

Итак, гемимастикс — это одноклеточный жгутиконосец, живущий в лесной почве (капельно-жидкой воды там хватает для жизни одноклеточных плавающих существ). Его сжатое профессиональное описание могло бы выглядеть так (рис. 1). Тело — двусторонне-симметричное, уплощенное, овальное в плане, с четко выделенными «спинной» и «брюшной» сторонами. Обе эти стороны покрыты широкими плотными цельными пластинками. По бокам тела, между «спинной» и «брюшной» пластинками, находятся бороздки, из которых выходят жгутики. Количество жгутиков у разных видов гемимастикса различается: у «гондванского» вида их примерно по 12 штук с каждой стороны, а у канадского — по 17–19 штук. Всего, таким образом, жгутиков у гемимастикса не меньше 20 и не больше 40. На переднем конце тела находится клеточный рот. Гемимастиксы — хищники (впрочем, в этом размерном классе различие между хищниками и травоядными почти отсутствует), питаются они в основном мелкими одноклеточными водорослями, которые захватывают с помощью передних жгутиков. Есть у них и специальные выбрасывающиеся структуры (экструсомы), предназначенные для атаки добычи.

Это описание показывает, что гемимастикс — существо неординарное (хотя, заметим в скобках, ни одного абсолютно уникального признака у него все же нет). Во-первых, двусторонняя симметрия со ртом, расположенным впереди — это устройство тела, обычное для многоклеточных животных (например, для каких-нибудь червей), но относительно редко встречающееся в мире одноклеточных. Так бывают устроены в основном хищные протисты, и то далеко не все. Во-вторых, привлекает внимание количество жгутиков. Сами по себе жгутики — уж вовсе не редкость, это двигательные структуры, свойственные большинству эукариот и всегда одинаково устроенные. У одноклеточных протистов жгутиков чаще всего два, реже — один, еще реже — четыре. Некоторые одноклеточные имеют тысячи жгутиков, бьющихся согласованными волнами — тогда они называются ресничками (это характерно для инфузорий). А вот количество жгутиков, измеряемое десятками, бывает у протистов не слишком часто, хотя есть и такие примеры. С помощью своих жгутиков гемимастикс движется и охотится. На электронных микрофотографиях он вообще похож на таинственное инопланетное чудовище, вроде черных медуз, которые атаковали звездолет «Тантра» в романе Ефремова «Туманность Андромеды» (хотя симметрия тела у них была другая). Если южный вид гемимастикса получил от своих открывателей вполне нейтральное название Hemimastix amphikineta («двоякоподвижный» — имеются в виду ряды жгутиков справа и слева), то новый вид канадцы назвали Hemimastix kukwesjijk, в честь персонажа мифологии местных индейцев — волосатого великана-людоеда (см. Kukwes).

Проведя анализ транскриптомов (был исследован набор из 351 гена — это довольно много), канадские биологи подтвердили, что гемимастикс вместе со спиронемой относятся к единой группе протистов, которая называется Hemimastigophora. Эта группа была выделена еще при первом описании гемимастикса — как мы уже говорили, исследователи тогда сочли ее самостоятельным типом. Тип — это группа очень высокого ранга в биологической системе. Оказалось, однако, что своеобразие гемимастигофор было такой оценкой не преувеличено, а преуменьшено. Чтобы оценить важность этого открытия, взглянем сначала на древо эукариот в целом.

Раскидистое древо жизни

Начнем с картинки, опубликованной пару лет назад (рис. 2). Она весьма наглядна, и каких-то уж совсем революционных изменений в этой области с тех пор не произошло. Опишем представленное здесь эволюционное древо очень кратко, стараясь не загромождать описание ссылками и не превращать его в справочник.

Итак, эволюционное древо эукариот делится на три огромные ветви, которые можно для удобства назвать мегастволами. Первый из них, во многих отношениях самый примитивный, называется Excavata. Большинство членов этого мегаствола — жгутиконосцы, одноклеточные и гетеротрофные, то есть неспособные питаться за счет энергии света. В свою очередь, мегаствол экскават распадается на два ствола, имеющих разную эволюционную судьбу. Ствол Metamonada включает в себя несколько групп жгутиконосцев (оксимонады, трихомонады, гипермастигины, дипломонады, ретортамонады). Многоклеточных форм среди метамонад нет. Многие из них живут в организмах многоклеточных животных в роли симбионтов или паразитов. К стволу Discoba относятся три-четыре группы жгутиконосцев (якобиды, цукубамонады, кинетопластиды, эвгленовые жгутиконосцы) и гетеролобозные амебы, которые похожи на настоящих амеб, но совершенно им не родственны. Некоторые гетеролобозные амебы выработали жизненный цикл с кратковременной многоклеточной стадией — плодовым телом, напоминающим плодовое тело гриба. Обладатели таких жизненных циклов называются слизевиками.

Второй мегаствол эукариот, гораздо более многообразный, но тоже сохраняющий кое-какие примитивные признаки, называется Amorphea. Характерные черты этого мегаствола — склонность к образованию ложноножек и отсутствие фотосинтеза, то есть гетеротрофность, как и у экскават. Образование ложноножек — не уникальное для аморфей свойство, но именно в этом мегастволе оно особенно развито. Часто ложноножки служат для передвижения, еще чаще — для питания, а если они становятся длинными и ветвящимися, то могут превращаться в грибницу. Иногда одновременно с ложноножками у клеток есть жгутики, а иногда и нет.

Аморфеи, в свою очередь, делятся на два эволюционных ствола. Один из них называется Amoebozoa и состоит из существ, которые из-за постоянного образования ложноножек лишены постоянной формы клетки — они передвигаются, в той или иной степени «перетекая» (пеломиксы, мастигамебы, обыкновенные и раковинные амебы, миксомицеты). Как минимум одна группа амебозоев — миксомицеты — перешла к образу жизни слизевиков: на определенном этапе своего жизненного цикла они образуют многоклеточные плодовые тела, довольно сложно устроенные. Вероятно, это один из самых древних в истории жизни на Земле примеров морфогенеза, построения сложной формы.

Второй эволюционный ствол аморфей, гораздо более разнородный, называется Obazoa. У основания этого ствола находится несколько древних и примитивных ветвей, состоящих из жгутиконосцев с ложноножками (апузомонады, анкиромонады, бревиаты). А остальная его часть образует крупную ветвь Opisthokonta — заднежгутиковых, названных так за то, что у их жгутиковых клеток жгутик всегда расположен сзади, то есть при поступательном движении он является толкающим, а не тянущим, в отличие от большинства жгутиконосцев, которые движутся жгутиком вперед. Объяснить это можно тем, что предки опистоконтов, которые наверняка вели придонный образ жизни, питались в прикрепленном состоянии, и «толкающий» жгутик создавал поток воды, поднимающий пищевые частицы со дна. Опистоконты делятся на две ветви — Holomycota («все грибы») и Holozoa («все животные»). В группу голомикот входят некоторые почвенные и пресноводные амебы (нуклеарииды), несколько ветвей специализированных внутриклеточных паразитов (афелиды, микроспоридии, криптомицеты), хитридиевые грибы, безжгутиковые грибы и одна «собственная» группа слизевиков (фонтикулиды). Как видим, жизненная форма слизевика возникала независимо несколько раз в совершенно разных эволюционных линиях. Среди прочих голомикот особенно выделяются безжгутиковые грибы: это группа-гигант, достигшая огромного разнообразия (около 100 000 видов). Именно к ней относятся шляпочные, плесневые и многие другие грибы, живущие на суше. В группу голозоев входят несколько своеобразных групп амебоподобных протистов (мезомицетозои, филастереи, кораллохитриум), воротничковые жгутиконосцы и многоклеточные животные. Последние, как мы знаем, стали еще одной группой-гигантом (больше миллиона видов), освоили все возможные для эукариот среды обитания, а главное — создали организмы очень сложной структуры.

Третий мегаствол эукариот — просто невероятно разнообразный. Он и называется Diaphoretickes, что буквально значит «разнообразные». Дать этому мегастволу общую характеристику очень трудно: какой признак ни назови, обязательно найдутся исключения. В целом его представители склонны к освоению толщи воды и к приобретению фотосинтеза (причем некоторые от него потом успели отказаться). Подавляющее большинство фотосинтезирующих эукариот — члены мегаствола Diaphoretickes. Впрочем, группы, не имевшие фотосинтеза никогда, в нем тоже встречаются.

Мегаствол Diaphoretickes включает два крупных ствола, сильно отличающихся друг от друга по эволюционным стратегиям. Ствол Archaeplastida иногда называют попросту растениями. В него входят древняя обособленная ветвь одноклеточных глаукофитовых водорослей, красные водоросли и группа Viridiplantae (зеленые растения). К последней относятся всевозможные водоросли зеленого цвета (вольвоксовые, ульвовые, харовые, сцеплянковые) и наземные высшие растения, которых насчитывается больше 300 тысяч видов — видовым богатством они уступают только многоклеточным животным. Архепластиды — единственная крупная ветвь эукариот, в которой нет хищников (во всяком случае, одноклеточных: насекомоядные высшие растения сейчас не в счет).

Название ствола SAR — аббревиатура, состоящая из первых букв названий трех входящих в него ветвей. Для этих ветвей характерно колоссальное разнообразие жизненных форм. Только аналогов многоклеточных животных среди них нет, но аналоги почти всего остального — есть. К ветви Stramenopiles принадлежат хищные жгутиконосцы бикосециды, многоядерные опалины, две группы грибоподобных организмов (оомицеты и лабиринтулы), одна группа солнечников (актинофрииды), а также множество водорослей (бурые, золотистые, желто-зеленые, диатомовые). Тут присутствуют как одноклеточные организмы (бикосециды, солнечники, многие водоросли), так и многоклеточные — вплоть до бурой водоросли ламинарии, длина слоевища которой доходит до десятков метров. К ветви Alveolata относятся хищные или паразитические жгутиконосцы протальвеоляты, инфузории, специализированные паразиты споровики и водоросли-динофлагелляты. Наконец, к ветви Rhizaria относятся хищные жгутиконосцы церкомонады, своеобразные фотосинтезирующие амебы (хлорарахниофиты), «собственные» раковинные амебы (эуглифиды и громииды), паразитические аналоги слизевиков (плазмодиофоромицеты) и споровиков (гаплоспоридии), а также морские одноклеточные протисты со сложными скелетными структурами — фораминиферы и радиолярии. Тут очень хорошо видно, насколько легко в разных ветвях могут независимо возникать очень похожие жизненные формы — раковинные амебы и слизевики, например. В эволюции эукариот это скорее правило, чем исключение.

Помимо крупных стволов Archaeplastida и SAR, в состав группы Diaphoretickes входят две самостоятельные древние эволюционные ветви, представленные одноклеточными водорослями: Cryptista (криптомонады) и Haptista (гаптофиты). На самом деле к ветви криптистов относятся еще две группы жгутиконосцев (катаблефариды и гониомонады), а к ветви гаптистов — «собственная» группа солнечников (центрогелиды). Вначале их всех сближали с группой SAR, но в последние несколько лет накапливающиеся молекулярные данные показали, что криптисты ближе к архепластидам, то есть к растениям, а вот гаптисты действительно ближе к SAR.

Есть и такие эукариоты, принадлежность которых вообще к каким бы то ни было крупным стволам (даже мегастволам) долго была под вопросом. Пожалуй, самая примечательная из таких групп — коллодиктиониды, хищные пресноводные жгутиконосцы, бесспорно очень примитивные и древние. Высказывалось мнение, что из всех современных живых организмов именно коллодиктиониды максимально близки к общему предку эукариот (S. Zhao et al., 2012. Collodictyon — an ancient lineage in the tree of eukaryotes).

Таково общее представление о родственных связях эукариот, сложившееся примерно два-три года назад. Теперь посмотрим, что в нем с тех пор поменялось.

Вечнозеленая тема, или обновления древа

Начнем с двух оговорок. Во-первых, «систему» и «эволюционное древо» мы сейчас по факту рассматриваем как синонимы (хорошо это или плохо, но в современной биологии так принято). Во-вторых, нас совершенно не интересуют отношения внутри пусть даже и довольно крупных групп (например, внутри высших растений или многоклеточных животных). Предмет разговора сейчас — исключительно родство между главными эволюционными ветвями, теми, которые примерно соответствуют старинному понятию «царство». На этом уровне существенные изменения, появившиеся в системе за последнюю пару лет, можно свести к двум пунктам.

    1. Все больше и больше данных указывает на то, что группы Metamonada и Discoba на самом деле вполне самостоятельны. Они не образуют единого мегаствола, а расходятся сразу от общего корня эукариот. Если это верно, значит, их общие признаки — это примитивные признаки, унаследованные от общего предка всех эукариот (во всяком случае, современных). А вот объединение Excavata, похоже, больше неактуально.

    2. Высказана гипотеза о существовании эволюционного ствола, получившего аббревиатурное название CRuM (см. Выделена новая супергруппа эукариот, «Элементы», 17.04.2018). В него входят две группы жгутиконосцев (коллодиктиониды и мантамонады) и одна группа амеб (ригифилиды). Группа CRuM является сестринской по отношению ко всему мегастволу Amorphea. При этом чуть ниже нее на древе находятся еще две древние ветви жгутиконосцев — анкиромонады и малавимонады.

Надо сказать, что последний пример хорошо проясняет общую ситуацию в данной области науки. Систематика эукариот развивается быстро. Любой обзор по этой теме устаревает максимум за год. С первого взгляда скорость обновления системы может привести свежего человека в отчаяние: от одних только новых названий в глазах рябит! Но это впечатление — в большой степени кажущееся. Во-первых, по-настоящему крупных изменений в последнее время произошло не так уж и много. Во-вторых, — и это самое важное — современная систематика эукариот вовсе не представляет собой какого-то хаоса с бесконечными перетасовками. Она развивается последовательно, от твердо установленных фактов к уточнениям деталей. Гипотеза CRuM может быть верна или неверна, но при любом решении этого вопроса сохраняет силу общее утверждение: коллодиктиониды, мантамонады, анкиромонады, малавимонады и ригифилиды — все они суть крайне примитивные группы эукариот, ответвляющиеся где-то в окрестностях общего корня группы Amorphea. Ну что ж поделаешь, если этих примитивных ветвей так много! Установление группы CRuM уточняет вероятную последовательность их ветвления, но принципиально картину не меняет.

И вот теперь удалось прояснить положение еще одной загадочной группы — гемимастигофор (рис. 3). Строго говоря, гемимастигофоры были и раньше известны специалистам, причем рассматривались они как обособленная группа, не входящая ни в какую крупную ветвь эукариот (A. Simpson et al., 2017. Protist diversity and eukaryote phylogeny). Но это было до того, как по ним появились молекулярные данные. А теперь канадским биологам, находящимся в авангарде мировой протистологии, повезло эти данные получить. И оказалось, что ветвь гемимастигофор берет начало где-то в самом основании мегаствола Diaphoretickes. Она является сестринской по отношению то ли к группе, включающей SAR и гаптистов, то ли ко всем Diaphoretickes вообще. Причем последний вариант имеет более высокую поддержку.

Таким образом, первооткрыватели гемимастигофор и правда сильно недооценили значение этой группы, когда назвали ее всего лишь типом (их вины тут нет: в 80-е годы иной вывод был просто невозможен). Авторы канадской статьи справедливо пишут, что на самом деле Hemimastigophora — ветвь примерно такого же уровня, как, например, ветвь Opisthokonta или Archaeplastida. В классических понятиях — надцарство.

Кроме того, канадская статья содержит еще один крайне интересный вывод, который с вопросом о положении гемимастигофор никак прямо не связан. Как уже говорилось, 311 генов, последовательности которых у разных эукариот были по ходу работы подвергнуты сравнению — это довольно много. Фактически перед нами очередная, достаточно хорошо обоснованная, ревизия древа эукариот как целого. И в ней возникает ствол Amorphea+ («расширенных аморфей»), в состав которого входят Obazoa, Amoebozoa, CRuM, малавимонады, анкиромонады и метамонады. Последние, как мы помним, до настоящего момента считались совершенно самостоятельным примитивным стволом, подобно группе Discoba. Но в отношении дискоб это подтвердилось, а в отношении метамонад нет. Сделана, правда, оговорка, что и в новой версии древа их положение не слишком устойчиво. Тем не менее данный вывод, если он будет окончательно принят, заметно изменит представление о том, как устроено древо эукариот. Получится, что три мегаствола, на которые оно распадается — это Diaphoretickes, Amorphea+ и Discoba.

Итак, очередная перестройка древа? Так и хочется спросить: сколько же можно? Будет когда-нибудь определенность или нет? И вот тут не обойтись без дополнительного комментария. Гипотеза о существовании ствола Amorphea+ может быть надежной, а может и не очень, но в любом случае это не единственный параметр, по которому ее стоит оценивать. Здесь важно не только с какой вероятностью гипотеза верна, но и насколько она существенна: иными словами, насколько сильно она, оказавшись верной, изменит общую ситуацию в данной области. Возможно, что и не очень сильно (за исключением того, что появятся новые названия). Особое значение, которое придается последовательности ветвлений эволюционного древа, в какой-то мере связано с особенностями человеческого мышления. Мы непременно хотим, чтобы древо в каждом узле разделялось на две ветви. Но почему, собственно, на две, а не на три или четыре?

Начнем с того, что само по себе всеобщее эволюционное древо (древо жизни) — это не мысленный конструкт. Оно существует объективно, точно так же, как существует любое обычное дерево, ветвящееся в обычном пространстве. Но конфигурация древа жизни так сложна, что разные подходы к его реконструкции могут в некоторых случаях давать существенно разные «картинки». В частности, классическая эволюционная биология не видела совершенно ничего страшного в том, чтобы допустить распадение эволюционного ствола сразу на три-четыре ветви (см. Кладогенез, Адаптивная радиация, Взрывная эволюция). В современной же эволюционной биологии считается, что древо жизни должно состоять из дихотомий, то есть ветвлений строго надвое. Сведение эволюции к дихотомиям не следует ни из эволюционной теории, ни из палеонтологии, ни из молекулярно-систематических данных (G. Rautian, I. Dubrovo, 2003. Data on DNA give evidence for parallel development in mammoths and elephants). Это всего лишь постулат, принятый для удобства. Но методический подход, связанный с этим постулатом, сейчас настолько общепринят, что исследователи буквально любой ценой стремятся разложить эволюционный процесс на последовательность дихотомических ветвлений — иначе задача считается нерешенной, хотя в некоторых случаях такие попытки начинают напоминать вычисление квадратуры круга. Самое же главное, что вопрос о том, в каком именно порядке шло дихотомическое ветвление, принято считать сугубо первостепенным, хотя на самом деле он может таким и не быть. А другие аспекты эволюционного процесса, к сожалению, зачастую игнорируются и учеными, и публикой.

Однако будем справедливы: авторов обсуждаемой канадской работы упрекнуть в таком игнорировании нельзя. Здесь-то и начинается самая интересная ее часть.

Ветви и гены

Современная молекулярная систематика чаще всего использует данные сразу по целым большим наборам генов. Как правило, это достаточно надежный способ проверки гипотез о родстве. Но в данном случае исследователи этим не ограничились. Они отметили наличие или отсутствие нескольких конкретных генов у всех доступных групп эукариот, после чего занялись сравнительным анализом, основанным на очень простых принципах. Во-первых, гены передаются от предков к потомкам (нарушающий этот принцип горизонтальный перенос генов существует, но у эукариот встречается редко — его нужно учитывать только в особых случаях). Во-вторых, один и тот же ген не может возникнуть дважды: это примерно так же невероятно, как пресловутое написание романа Толстого (или хотя бы рассказа Шекли) в результате случайного перебора типографских литер. Такое сравнение вполне уместно, ибо любой ген есть в буквальном смысле текст. Теперь представим себе две родственные группы организмов (назовем их А и Б), у одной из которых интересующий нас ген есть, а у другой — нет. Это может иметь два объяснения: или ген появился в группе А, а в группе Б его никогда и не было, или же он был у общего предка, но в группе А сохранился, а группа Б его утратила. Надо заметить, что второе объяснение, может, и выглядит нарушающим «бритву Оккама», но в реальности оно оказывается верным почти так же часто, как и первое. Например, у общего предка группы Opisthokonta совершенно точно был важный регуляторный ген, который называется Brachyury (см. У одноклеточных организмов есть ген, способный управлять развитием хорды, «Элементы», 25.10.2013). Многоклеточные животные этот ген сохранили, а вот воротничковые жгутиконосцы и высшие грибы его потеряли: видимо, в связи с перестройками жизненных циклов он стал не нужен.

Вот, например, ген миозина II — одного из белков, участвующих в сократительной активности клеток (см. Myosin II). Он есть в группах Hemimastygophora, Discoba, Obazoa и Amoebozoa, а ни у кого больше не обнаружен (рис. 4). Взглянув на древо, мы сразу увидим, что обладатели миозина II относятся к трем разным мегастволам, то есть его обладатели вроде бы не связаны никаким родством, кроме того, что все они — эукариоты. Зато в очень многочисленном и разнообразном стволе Diaphoretickes этого гена нет. Как можно объяснить эти факты? Проще всего (в данном случае) было бы предположить, что ген миозина II имелся у общего предка всех эукариот, и в ходе дальнейшей эволюции одни группы его потеряли, а другие нет. Это возможно. А возможно ли альтернативное объяснение — такое, согласно которому Diaphoretickes просто не имели этого гена никогда? Как ни странно, это тоже можно предположить. Дело в том, что мы не знаем, где находится корень эволюционного древа эукариот. В принципе можно допустить такое положение этого корня, при котором образуется ветвь, включающая дискоб, гемимастигот, обазоев и амебозоев, но не включающая диафоретиков. И тогда возможно, что эта ветвь приобрела ген миозина II, а диафоретики — нет. Есть, правда, еще метамонады, но тут ситуация явно нуждается в дополнительном прояснении и комментировать ее рано. Авторы канадской статьи сами отмечают, что такие версии «более спорны», но подход — интересный.

В общем, теперь не исключено, что древо эукариот разделилось от основания всего на два ствола — диафоретиков и всех остальных. Почти что растения и животные. Правда, исследователям сильно портит картину ген миозина XXIX, который есть только у гемимастигот и SAR — его наличие противоречит этой гипотезе, и если рассматривать ее всерьез, придется допускать либо унаследование данного гена от общего предка всех эукариот (с последующей потерей в большинстве ветвей), либо горизонтальный перенос. А может, и какие-нибудь добавочные данные еще найдутся. Вероятнее всего, крупномасштабная систематика эукариот будет и дальше развиваться в том же духе: каждая обособленная и малоизученная группа, которую удастся наконец-то подвергнуть детальному исследованию, будет за счет новых данных инициировать небольшой пересмотр древа в целом. И так, пока малоизученные группы не кончатся (на данный момент их еще хватает).

Источник: Gordon Lax, Yana Eglit, Laura Eme, Erin M. Bertrand, Andrew J. Roger and Alastair G. B. Simpson. Hemimastigophora is a novel supra-kingdom-level lineage of eukaryotes // Nature. 2018. V. 564. № 7736. P. 410–414. DOI: 10.1038/s41586-018-0708-8.

Сергей Ястребов

Факты о протистах для детей

Представьте себе группу организмов, настолько разнообразных, что кажется, будто они с другой планеты. Протисты — такая группа. Некоторые из них — скульптурные диатомеи; у некоторых длинные шевелящиеся нити или волоски. Некоторые постоянно меняют форму. Добро пожаловать в мир протистов. Части амебы.

Протисты — это одноклеточные организмы, которые питаются бактериями, мертвым веществом и даже другими простейшими. Некоторые используют жгутики, которые похожи на хлысты, чтобы толкать себя. Большинство этих одноклеточных организмов живут во влажных местах, таких как океаны, озера, пруды, реки и ручьи.

• Есть две группы простейших — простейшие и водоросли. Простейшие передвигаются в поисках пищи. Водоросли используют солнечный свет, как растения, для получения пищи.
• Протисты обычно получают пищу из окружающей среды. Некоторые паразиты. Их называют болезнетворными микроорганизмами. Чтобы добыть себе пищу, они питаются людьми или другими животными. Патогены могут вызывать опасные заболевания, такие как малярия и сонная болезнь.
• Giardia lamblia — простейший патоген, вызывающий серьезную диарею. Обычно люди заражаются этим путем питья воды или употребления в пищу продуктов, в которых есть возбудитель.
• В тропических странах люди иногда болеют слоновой болезнью, которая вызывает опухание ступней, ног и других частей тела. Это вызвано крошечным червяком.

1. Разные : разные, необычные
2. Жгутики : плети, похожие на нити
3. Паразиты : организм, питающийся другим живым организмом
4. Патоген : опасный микроб, например простейшие или бактерии, которые могут вызывать заболевание.

Посмотрите это видео о протистах:

Видеопрезентация о различных типах протистов.

Вопрос : Являются ли протисты животными или растениями?

Ответ : Некоторые простейшие кажутся животными; другие кажутся растениями. Некоторые больше похожи на грибы. Но на самом деле они не являются ни одним из вышеперечисленных.Они принадлежат своему королевству.

Вам понравился сайт Easy Science for Kids о протистском королевстве? Пройдите БЕСПЛАТНУЮ и увлекательную викторину по протистам и загрузите БЕСПЛАТНУЮ рабочую таблицу по протистам для детей. Для получения подробной информации нажмите здесь.

фактов о королевстве протистов (все, что вам нужно знать!) — CoolaBoo

Протисты считаются древнейшими живыми организмами. Протисты — это организмы, которые не входят ни в одну другую группу, потому что у них нет характеристик, общих с растениями, животными или грибами.

Протисты — это эукариотические микроорганизмы с простой клеточной структурой.

Характеристики протистов

Протисты классифицируются по способу передвижения. Некоторые протисты используют крошечные волосы, похожие на вещества, для перемещения через жидкости. Это тот же тип волос, ресничек, что и в носу человека.

У некоторых протистов длинный хвост, который может двигаться и помогать протистам двигаться. Хвостовидное строение называется жгутиком.

Другие простейшие передвигаются путем бегства или сочиться.Эти типы протистов, такие как амебы, используют псевдоподии для передвижения.

Еда протистов

Протисты по-разному питаются. Некоторые протисты фактически едят пищу и переваривают ее внутри своего организма, в то время как другие переваривают пищу вне своего организма и используют ферменты для расщепления пищи.

После того, как пища расщеплена, протисты едят частично переваренную пищу. Другие протисты используют фотосинтез и сами добывают себе пищу.

Типы протистов

Существуют разные типы протистов, такие как водоросли, плесень и амебы.

Водоросли — очень известные протисты, и это один из видов протистов, которые получают пищу в результате фотосинтеза.

Водоросли содержат хлорофилл, который делает их зелеными, и они используют солнечный свет для приготовления пищи, но они не считаются растением, потому что у них нет тканей, подобных растению.

Водоросли бывают разных цветов: зеленые, коричневые и красные.

Плесень — это еще один тип протистов, который также является грибком. Некоторые из протистов одноклеточные, что означает, что у них есть только одна клетка, а другие формы являются плазмодиальными, что означает, что они сделаны только из одной сверхбольшой клетки.

Формы плазмодий могут быть очень большими и очень широкими.

Амебы — третий тип протистов. Амебы — это одноклеточные организмы, которые передвигаются с помощью псевдопод или с помощью слизи для передвижения.

У амеб нет формы, и они едят пищу телом. Амебы размножаются, разделяясь на две части в процессе митоза. Митоз — это когда клетка делится на две части.

Фактов о протистском королевстве:

• Протисты иногда являются патогенами и вызывают болезни у людей.
• Малярия была вызвана простейшими.
• Когда амеба расщепляется, сторона с ядром будет жить, а сторона без ядра погибнет.
• Морские водоросли — это протистовые водоросли, которые растут во влажных местах.

Что вы узнали?

• Как передвигаются протисты? Протисты передвигаются по-разному, некоторые используют реснички, которые представляют собой волоски для движения, другие используют жгутики, которые похожи на хвосты или пальцы для движения, а некоторые используют псевдоножки, которые похожи на беготню или сочатся.
• Опасны ли протисты? Некоторые простейшие опасны для человека, потому что могут быть патогенами и вызывать болезни.
• Какой тип протистов не имеет формы и перемещается с помощью псевдопода? Амебы — это протисты, которые не имеют формы и передвигаются с помощью псевдопод.
• Какой тип простейших тоже является грибком? Плесень — это одновременно грибок и простейший.
• Все ли протисты едят одинаково? Нет. Некоторые протисты фактически переваривают пищу внутри своего тела, в то время как другие протисты переваривают пищу вне своего тела.

Вернуться в — Биология

10 интересных фактов о протистах | Мои интересные факты

Если вам нравится изучать уникальный живой организм в мире, почему бы вам не взглянуть на Protist Facts ? Протист входит в состав протиста. Это биологическое царство, в котором нет грибов, растений, бактерий или даже животных. Очень сложно определить царство протистов, так как сюда помещаются все организмы, не входящие в царство грибов, бактерий, животных или растений.Узнайте больше о протистах, прочитав следующий пост:

Protist Facts 1: что такое Protist?

Вы можете назвать Protist эукариотическим микроорганизмом. У него только простая клеточная структура. Сюда помещаются организмы, не входящие в состав грибов, бактерий, животных и растений. Не нужно удивляться, что у каждого члена группы очень мало общего. Получите фактов о грибах здесь.

Факты о протистах 2: типы протистов

Вы можете определить тип протисты в зависимости от того, как он движется.Это реснички, жгутики и псевдоподии.

Факты о протистах

Факты о протистах 3: Псевдоподии

Псевдоподии обладают уникальным методом передвижения тела. Когда протист хочет сочиться или ускользать, он расширяет части клетки тела.

Protist Facts 4: реснички

Другой тип протистов — реснички. Как следует из названия, животные используют реснички для передвижения. Реснички — это микроскопический волосок. Протист сможет перемещаться по воде, так как реснички могут складываться вместе.

Протист Изображение

Факты о протистах 5: жгутики

Жгутики — это термин, используемый для обозначения длинного хвоста у протистов. Этот простой организм сможет двигать телом вперед и назад с помощью хвоста, называемого жгутиками.

Protist Facts 6: еда

Еда, которую едят протисты, бывает разной. Некоторые протисты могут производить свою пищевую энергию в процессе фотосинтеза. Другие едят пищу, и пищеварение происходит изнутри. Другой ест предварительно переваренную пищу.

Королевство протистов

Факты о протистах 7: Амебы

Примером псевдоподий является амеба. Этот протист очень прост, поскольку представляет собой небольшой одноклеточный организм. Определить форму амебы непросто, потому что она бесформенна. Размножение амебы очень простое. Ему просто нужно разделить тело на две части. Этот процесс называется митозом.

Protist Facts 8: водоросли

Водоросли — один из основных примеров протистов. Этот организм может готовить себе пищу посредством фотосинтеза.Он может получать энергию от солнца, поскольку имеет хлоропласт. Это похоже на растение. Они могут производить энергию и кислород. Водоросли можно классифицировать по цвету. Некоторые примеры водорослей — зеленые, коричневые и красные водоросли. Водоросли не входят в растительный мир, потому что у них есть особые ткани и органы. Ознакомьтесь с фактами о клетках растений здесь.

Protist Картинки

Факты о протистах 9: патогены

Вы должны быть осторожны с некоторыми протистами. Они могут вызвать заболевание человека, поскольку большинство из них являются патогенами.

Факты о протистах 10: Plasmodium falciparum

Plasmodium falciparum — это разновидность протистов, вызывающих малярию.

Протист

Вы можете прокомментировать фактов о Protist ?

Что такое протисты? | Живая наука

Протисты — это разнообразное собрание организмов. Хотя существуют исключения, они в основном микроскопические и одноклеточные или состоят из одной клетки. Клетки протистов высокоорганизованы с ядром и специализированными клеточными механизмами, называемыми органеллами.

Когда-то простые организмы, такие как амебы и одноклеточные водоросли, были объединены в единую таксономическую категорию: царство протистов. Однако появление более качественной генетической информации с тех пор привело к более четкому пониманию эволюционных взаимоотношений между различными группами протистов, и эта классификационная система перестала существовать. Понимание протистов и их эволюционной истории продолжает оставаться предметом научных открытий и дискуссий.

Характеристики

Все живые организмы можно условно разделить на две группы — прокариоты и эукариоты, которые отличаются относительной сложностью своих клеток.В отличие от прокариотических клеток, эукариотические клетки высокоорганизованы. Бактерии и археи являются прокариотами, тогда как все остальные живые организмы — протисты, растения, животные и грибы — являются эукариотами.

Множество разнообразных организмов, включая водоросли, амебы, инфузории (например, парамеции), соответствуют общему прозвищу простейший. «Самое простое определение состоит в том, что протисты — это все эукариотические организмы, которые не являются животными, растениями или грибами», — сказал Аластер Симпсон, профессор кафедры биологии Университета Далхаузи.По словам Симпсона, подавляющее большинство протистов являются одноклеточными или образуют колонии, состоящие из одного или нескольких различных типов клеток. Он также объяснил, что есть примеры многоклеточных протистов среди бурых водорослей и некоторых красных водорослей.

Клетки

Как и все эукариотические клетки, клетки простейших имеют характерный центральный отсек, называемый ядром, в котором находится их генетический материал. У них также есть специализированные клеточные механизмы, называемые органеллами, которые выполняют определенные функции внутри клетки.Фотосинтезирующие протисты, такие как различные виды водорослей, содержат пластиды. Эти органеллы служат местом фотосинтеза (процесса сбора солнечного света для производства питательных веществ в виде углеводов). Пластиды некоторых протистов похожи на пластиды растений. По словам Симпсона, у других протистов есть пластиды, которые различаются цветом, набором фотосинтетических пигментов и даже количеством мембран, окружающих органеллы, как в случае диатомовых водорослей и динофлагеллят, которые составляют фитопланктон в океане.

У большинства протистов есть митохондрии, органеллы, которые вырабатывают энергию для использования клетками. Исключение составляют некоторые протисты, которые живут в бескислородных условиях или в окружающей среде с недостатком кислорода, согласно онлайн-ресурсу, опубликованному Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе. Они используют органеллу, называемую гидрогеносомой (которая является сильно модифицированной версией митохондрий), для производства некоторой части своей энергии. Например, передаваемый половым путем паразит Trichomonas vaginalis , который поражает влагалище человека и вызывает трихомониаз, содержит гидрогеносомы.

Питание

Протисты получают питание разными способами. Согласно Симпсону, протисты могут быть фотосинтезирующими или гетеротрофами (организмами, которые ищут внешние источники пищи в виде органического материала). В свою очередь, гетеротрофные протисты делятся на две категории: фаготрофы и осмотрофы. Фаготрофы используют свое клеточное тело, чтобы окружать и проглатывать пищу, часто другие клетки, в то время как осмотрофы поглощают питательные вещества из окружающей среды. «Многие из фотосинтетических форм также фаготрофны», — сказал Симпсон Live Science.«Это, вероятно, верно в отношении большинства динофлагеллят« водорослей ». У них есть свои собственные пластиды, но они также с удовольствием поедают другие организмы». Такие организмы называются миксотрофами, что отражает смешанный характер их пищевых привычек.

Размножение

Согласно Симпсону, большинство протистов размножаются главным образом посредством бесполых механизмов. Это может включать бинарное деление, когда родительская клетка разделяется на две идентичные клетки, или множественное деление, когда родительская клетка дает начало множеству идентичных клеток.Симпсон добавил, что у большинства протистов, вероятно, также есть какой-то сексуальный цикл, однако это хорошо задокументировано только в некоторых группах.

Классификация: от простейших до протистов и далее

История классификации простейших прослеживает наше понимание этих разнообразных организмов. Часто сложная, долгая история классификации протистов привела к появлению в научном лексиконе двух терминов, используемых до сих пор: простейшие и простейшие. Однако значение этих терминов со временем изменилось.

Наблюдаемый живой мир когда-то был четко разделен на растения и животных. Но открытие различных микроскопических организмов (включая то, что мы теперь называем простейшими и бактериями) вызвало необходимость понять, что они собой представляют и где они подходят таксономически.

Первым инстинктом ученых было связать эти организмы с растениями и животными, опираясь на морфологические характеристики. Термин простейшие (множественное число: простейшие или простейшие), означающий «ранние животные», был введен в 1820 году натуралистом Георгом А.Гольдфусс, согласно статье 1999 года, опубликованной в журнале International Microbiology. Этот термин использовался для описания набора организмов, включая инфузории и кораллы. К 1845 году простейшие были созданы как тип или подмножество животного мира немецким ученым Карлом Теодором фон Зейбольдом. Этот тип включал определенные инфузории и амебы, которые были описаны фон Зейбольдом как одноклеточные животные. В 1860 году концепция простейших была уточнена, и палеонтолог Ричард Оуэн поднял их до уровня таксономического царства.По мнению Оуэна, члены этого королевства простейших имели характеристики, общие как для растений, так и для животных.

Хотя научное обоснование каждой из этих классификаций предполагало, что простейшие были рудиментарными версиями растений и животных, не было никаких научных доказательств эволюционных взаимоотношений между этими организмами (International Microbiology, 1999). По словам Симпсона, в настоящее время «простейшие» — это удобный термин, используемый для обозначения подмножества простейших, а не таксономической группы.«Чтобы называться простейшими, они [простейшие] должны быть нефотосинтетическими и не очень похожими на грибы», — сказал Симпсон Live Science.

Термин протиста, означающий «первый из всех или первозданный», был введен в 1866 году немецким ученым Эрнстом Геккелем. Он предложил протисту в качестве третьего таксономического царства, помимо Plantae и Animalia, состоящего из всех «примитивных форм» организмов, включая бактерии (International Microbiology, 1999).

С тех пор королевство Протиста много раз улучшалось и менялось.Разные организмы приходили и уходили (в частности, бактерии переместились в собственное таксономическое царство). Американский ученый Джон Корлисс предложил одну из современных версий Protista в 1980-х годах. Его версия включала многоклеточные красные и коричневые водоросли, которые и сегодня считаются протистами.

Ученые, часто одновременно, обсуждали названия королевств и какие организмы подходили (например, версии еще одного королевства, Протоктисты, предлагались на протяжении многих лет).Однако важно отметить отсутствие корреляции между таксономией и эволюционными отношениями в этих группах. Согласно Симпсону, эти группы не были монофилетическими, что означает, что они не представляли единую целую ветвь древа жизни; то есть предок и все его потомки.

Сегодняшняя классификация сместилась от системы, основанной на морфологии, к системе, основанной на генетических сходствах и различиях. Результатом является своего рода генеалогическое древо, отображающее эволюционные отношения между различными организмами.В этой системе есть три основных ветви или «домена» жизни: бактерии, археи (обе прокариотические) и эукариоты (эукариоты).

Внутри эукариотической области протисты больше не представляют собой единую группу. Они были перераспределены по разным ветвям генеалогического древа. По словам Симпсона, теперь мы знаем большую часть эволюционных отношений между протистами, и они часто противоречат здравому смыслу. Он привел в пример водоросли динофлагеллят, которые более тесно связаны с паразитами малярии, чем с диатомовыми водорослями (другая группа водорослей) или даже с наземными растениями.

Тем не менее, остаются неотложные вопросы. «Мы просто не знаем, каков был самый ранний раскол между линиями, которые привели к появлению живых эукариот», — сказал Симпсон Live Science. Эта точка называется «корнем» эукариотического древа жизни. Точное определение корня укрепит понимание происхождения эукариот и их последующей эволюции. Как сказал автор Том Уильямс в статье 2014 года, опубликованной в журнале Current Biology: «Для эукариотического дерева положение корня имеет решающее значение для идентификации генов и признаков, которые могли присутствовать у предковых эукариотов, для отслеживания эволюции этих признаков. во всем эукариотическом излучении и для установления глубоких отношений между основными группами эукариот.»

Важность

Протисты несут ответственность за множество человеческих заболеваний, включая малярию, сонную болезнь, амебную дизентерию и трихомониаз. Малярия для людей — разрушительное заболевание.Это вызвано пятью видами паразита Plasmodium , которые передаются человеку самками москитов Anopheles , согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Вид Plasmodium falciparum инфицирует эритроциты, быстро размножается и разрушает их. Инфекция также может вызывать прилипание красных кровяных телец к стенкам мелких кровеносных сосудов. Это создает потенциально смертельное осложнение, называемое церебральной малярией (согласно CDC).Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) заявляет, что Plasmodium falciparum является наиболее распространенным и смертоносным для человека. Согласно их недавнему информационному бюллетеню о малярии, в 2015 году в мире от малярии умерло примерно 438 000 человек, большинство из которых (90 процентов) произошло в Африке. Определенные успехи были достигнуты в снижении показателей заболеваемости (появления новых случаев) и смертности, отчасти за счет поставки обработанных инсектицидами противомоскитных сеток, распыления от комаров и улучшения диагностики.В период с 2000 по 2015 год уровень заболеваемости снизился на 37 процентов в мире, а уровень смертности — на 60 процентов во всем мире. ВОЗ ставит цель ликвидировать малярию как минимум в 35 странах к 2030 году.

Протисты также играют важную роль в окружающей среде. Согласно обзорной статье 2009 года, опубликованной на сайте Энциклопедии наук о жизни (eLS), почти 50 процентов фотосинтеза на Земле осуществляется водорослями. Согласно обзорной статье 2002 года, опубликованной в журнале ACTA Protozoologica, протисты действуют как разлагатели и помогают перерабатывать питательные вещества в экосистемах.Кроме того, простейшие в различных водных средах, включая открытую воду, водопроводные станции и системы удаления сточных вод, питаются популяциями бактерий и контролируют их (ACTA Protozoologica, 2002). «Если убрать всех протистов из мира, экосистема рухнет очень быстро», — сказал Симпсон.

Кредит: Monkey Business Images | Shutterstock

Дополнительные ресурсы

Протисты Организмы в Королевстве Протиста

Протисты — это организмы в королевстве протистов.Эти организмы являются эукариотами, что означает, что они состоят из одной или нескольких клеток, каждая из которых содержит ядро, окруженное мембраной. Простейшие — это разнообразная группа эукариот, которую нельзя отнести к животным, растениям или грибам. Организмы в царстве протистов включают амеб, красные водоросли, динофлагелляты, диатомовые водоросли, эвглены и слизистые плесени.

Как определяются протисты

Протистов определяют по тому, как они получают питание и как двигаются. Протисты обычно делятся на три категории, включая протистов животного происхождения, протистов растений и грибов.

Протисты различаются по способу передвижения: от ресничек, жгутиков до псевдоподий. Другими словами, протисты перемещаются микроскопическими волосами, которые складываются вместе, длинным хвостом, который движется вперед и назад, или расширением своего клеточного тела, как у амебы.

С точки зрения питания протисты, как правило, собирают энергию различными способами. Они могут либо есть пищу и переваривать ее внутри себя, либо переваривать ее вне своего тела, выделяя ферменты. Другие протисты, такие как водоросли, осуществляют фотосинтез и поглощают энергию солнечного света для производства глюкозы.

Протисты, похожие на животных

Некоторые простейшие выглядят как животные, и их обычно называют простейшими. Большинство этих типов протистов состоят из одной клетки и похожи на животных в природе, потому что они гетеротрофы и могут перемещаться. Хотя сами они не считаются животными, часто думают, что они могут быть общим предком. Примеры протистов, подобных животным, включают:

• Зоофлагелляты — жгутики
• Саркодины — расширения цитоплазмы (псевдоподии)
• Инфузории — реснички
• Спорозоиды

Протисты, подобные растениям

Существует также большая и разнообразная группа протистов, похожих на растения и известных как водоросли.В то время как некоторые из них одноклеточные, другие, такие как морские водоросли, имеют несколько клеток. Например, одним из видов протистов в морской среде является ирландский мох, который является разновидностью красных водорослей. Более похожие на растения протисты включают:

• Динофлагелляты
• Диатомовые водоросли
• Эвгленоиды
• Красные водоросли
• Зеленые водоросли
• Коричневые водоросли

Грибоподобные протисты

Наконец, существуют грибковые протисты, также известные как плесень.Они питаются отмирающими органическими веществами и выглядят как грибы. К основным протистам в этом семействе относятся слизистые и водяные формы. Слизистые плесени можно найти на гниющих бревнах и компосте, а водяные плесени — на влажных почвах и поверхностных водах. Примеры грибковых протистов могут включать:

• Dictyosteliomycota
• Myxomycota
• Лабиринтуломикота
• Оомицеты

Преимущества для нашего мира

Протисты важны для мира по-разному.Вы можете быть удивлены, узнав, что мел сделан из окаменелых раковин простейших, что помогает в наших классах, а также в творчестве и играх наших детей. Кроме того, простейшие вырабатывают кислород, который полезен для планеты.

Многие протисты имеют высокую пищевую ценность, которая может помочь излечить болезни. Простейшие, такие как простейшие, используются в таких продуктах, как суши, и полезны для нашей воды, поскольку простейшие используются для добычи бактерий и помогают нам очищать воду.

забавных фактов о простейших

Характеристики протистов | Биология для майоров II

Определите общие характеристики протистов

Существует более 100 000 описанных живых видов простейших, и неясно, сколько неописанных видов может существовать.Поскольку многие протисты живут как комменсалы или паразиты в других организмах, и эти отношения часто зависят от вида, существует огромный потенциал для разнообразия протистов, которое соответствует разнообразию хозяев. Как общий термин для эукариотических организмов, которые не являются животными, растениями или грибами, неудивительно, что очень немногие характеристики являются общими для всех простейших.

Цели обучения

• Опишите клеточное строение протистов
• Опишите моторику протистов
• Опишите метаболическое разнообразие простейших
• Опишите жизненный цикл и разнообразие местообитаний простейших

Структура ячейки

Клетки простейших являются одними из самых сложных из всех клеток.Большинство протистов микроскопические и одноклеточные, но существуют и настоящие многоклеточные формы. Некоторые протисты живут как колонии, которые в одних случаях ведут себя как группа свободноживущих клеток, а в других — как многоклеточный организм. Третьи протисты состоят из огромных многоядерных одиночных клеток, которые выглядят как аморфные капли слизи или, в других случаях, как папоротники. Фактически, многие клетки протистов многоядерные; у некоторых видов ядра имеют разный размер и играют разные роли в функции протистовых клеток.

Единичные клетки протистов имеют размер от менее микрометра до трех метров в длину и гектар (один гектар равен почти 2,5 акра). Клетки протистов могут быть окружены клеточными мембранами, подобными животным, или клеточными стенками, подобными растениям. Другие заключены в стеклянные оболочки на основе диоксида кремния или намотаны пленками из взаимосвязанных белковых полосок. Пелликула действует как гибкий слой брони, предотвращая разрыв или прокол протиста без ущерба для диапазона его движений.

Подвижность

Большинство протистов подвижны, но разные типы протистов развили различные способы передвижения (рис. 1). У некоторых протистов есть один или несколько жгутиков, которые они вращают или взбивают: обычно это euglena . Другие покрыты рядами или пучками крошечных ресничек, которые они скоординированно бьют, чтобы плавать — обычно парамеций . Третьи образуют цитоплазматические отростки, называемые псевдоподиями, в любом месте клетки, прикрепляют псевдоподии к субстрату и тянутся вперед в «сочащемся» движении: обычно это амеба .

Рис. 1. Протисты используют различные способы транспортировки. (a) Paramecium взмахивает волосковидными придатками, называемыми ресничками, чтобы продвигаться вперед. (b) Amoeba использует лепестковые псевдоподии, чтобы закрепиться на твердой поверхности и подтянуться вперед. (c) Эвглена использует хлыстоподобный хвост, называемый жгутиком, чтобы двигаться.

Некоторые протисты могут двигаться к стимулу или от него, это движение называется такси. Движение к свету, называемое фототаксисом, достигается путем сочетания их стратегии передвижения со светочувствительным органом.

Практические вопросы

Протисты, имеющие пленку, окружены ______________.

1. диоксид кремния
2. карбонат кальция
3. углеводы
4. белков

Ответ d. Протисты, имеющие пленку, окружены белками .

Какой из этих опорно-двигательных органов будет самым коротким?

1. жгутик
2. ресничка
3. расширенный псевдопод
4. пленка

Ответ б.Ресничка , , вероятно, будет самым коротким опорно-двигательным органом.

Метаболизм

Протисты питаются разными способами и могут быть аэробными или анаэробными. Протисты, запасающие энергию посредством фотосинтеза, принадлежат к группе фотоавтотрофов и характеризуются наличием хлоропластов. Другие протисты являются гетеротрофными и потребляют органические вещества (например, другие организмы) для получения питания. Амебы и некоторые другие виды гетеротрофных протистов поглощают частицы в процессе, называемом фагоцитозом, при котором клеточная мембрана захватывает частицу пищи и приносит ее внутрь, отщипывая внутриклеточный мембранный мешок или везикулу, называемую пищевой вакуолью (рис. 2).Везикула, содержащая проглоченную частицу, фагосому, затем сливается с лизосомой, содержащей гидролитические ферменты, с образованием фаголизосомы , а частица пищи распадается на небольшие молекулы, которые могут диффундировать в цитоплазму и использоваться в клеточном метаболизме. В конечном итоге непереваренные остатки выводятся из клетки посредством экзоцитоза.

Рис. 2. Стадии фагоцитоза включают поглощение пищевой частицы, переваривание частицы с использованием гидролитических ферментов, содержащихся в лизосоме, и изгнание непереваренных материалов из клетки.

Подтипы гетеротрофов, называемые сапробиями, поглощают питательные вещества из мертвых организмов или их органических отходов. Некоторые протисты, такие как эвглена, могут функционировать как миксотрофов , получая питание фотоавтотрофными или гетеротрофными путями, в зависимости от наличия солнечного света или органических питательных веществ.

Жизненные циклы

Протисты размножаются с помощью множества механизмов. Большинство из них претерпевают некоторую форму бесполого размножения, такую ​​как бинарное деление, с образованием двух дочерних клеток.У протистов двойное деление можно разделить на поперечное или продольное, в зависимости от оси ориентации; иногда Paramecium демонстрирует этот метод. Некоторые протисты, такие как настоящие слизневые формы, демонстрируют множественное деление и одновременно делятся на множество дочерних клеток. Другие производят крошечные бутоны, которые затем делятся и вырастают до размеров родительского простейшего. Половое размножение, включающее мейоз и оплодотворение, распространено среди протистов, и многие виды протистов при необходимости могут переключаться с бесполого на половое размножение.Половое размножение часто связано с периодами, когда истощаются питательные вещества или происходят изменения окружающей среды. Половое размножение может позволить простейшим рекомбинировать гены и производить новые варианты потомства, которые могут быть лучше приспособлены для выживания в новой среде. Однако половое размножение часто связано с устойчивыми кистами, которые являются защитной стадией покоя. В зависимости от среды обитания цисты могут быть особенно устойчивы к перепадам температур, высыханию или низкому pH. Эта стратегия также позволяет некоторым протистам «переждать» стрессоры, пока их среда не станет более благоприятной для выживания или пока они не будут перенесены (например, ветром, водой или переносом более крупного организма) в другую среду, потому что цисты практически не проявляют клеточный метаболизм.

Жизненные циклы протистов варьируются от простых до чрезвычайно сложных. Некоторые паразитические протисты имеют сложные жизненные циклы и должны инфицировать разные виды хозяев на разных стадиях развития, чтобы завершить свой жизненный цикл. Некоторые протисты одноклеточные в гаплоидной форме и многоклеточные в диплоидной форме, стратегия, используемая животными. У других протистов есть многоклеточные стадии как в гаплоидной, так и в диплоидной формах, стратегия, называемая чередованием поколений, также используется растениями.

Среда обитания

Почти все протисты существуют в водной среде того или иного типа, включая пресноводную и морскую среду, влажную почву и даже снег. Некоторые виды простейших являются паразитами, поражающими животных или растения. Некоторые виды протистов питаются мертвыми организмами или их отходами и вносят свой вклад в их распад.

Практические вопросы

Объясните своими словами, почему половое размножение может быть полезно, если окружение протиста меняется.

Способность к половому размножению позволяет протистам рекомбинировать свои гены и производить новые варианты потомства, которые могут быть лучше приспособлены к новой среде.Напротив, бесполое размножение порождает потомство, которое является клонами родителя.

Giardia lamblia — цистообразующий простейший паразит, который при проглатывании вызывает диарею. Учитывая эту информацию, против каких типов сред цисты G. lamblia могут быть особенно устойчивыми?

Будучи кишечным паразитом, цисты Giardia подвергаются воздействию низких pH в кислотах желудка своего хозяина. Чтобы выжить в этой среде и достичь кишечника, цисты должны быть устойчивы к кислой среде.

Ответьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе. В этой короткой викторине , а не засчитываются в вашу оценку в классе, и вы можете пересдавать ее неограниченное количество раз.