Какие одноклеточные животные: StudyPort.Ru — Одноклеточные животные

Значение одноклеточных в природе и жизни человека

Роль простейших в водной среде

В водной среде простейшие являются питанием для мелких животных. Многие моллюски, ракообразные, черви, мальки рыб, личинки, водяные насекомые питаются одноклеточными животными. В свою очередь эти мелкие животные являются пищей более крупных животных, которые приносят огромный вклад в сельское, рыбное и народное хозяйство. Одноклеточные организмы образуют планктон, которым питаются киты, кашалоты.

Сами простейшие, а особенно инфузории питаются бактериями, разложившимися органическими остатками, и тем самым очищают водоемы от загрязнения. Так же простейшие фототрофы насыщают воду кислородом, и уменьшают содержание углекислого газа. Простейшие имеют способность из органических веществ на свету создавать неорганические вещества.

Замечание 1

Большинство простейших являются индикаторами чистоты воды. Определить загрязненную воду поможет большая численность в водоеме инфузорий и эвглен некоторых видов. В чистой воде обитают инфузории-туфельки, трубачи, спиростомумы. В воде с малым содержанием органических и большим содержанием минеральных веществ живет амеба обыкновенная.

Простейшие кроме водного пространства населяются и в почве, насыщенной влагой. Одноклеточные организмы вместе с другими почвенными обитателями поддерживают плодородие почв и участвуют в почвообразовании.

Простейшие как строители горных пород

Мел и горные породы состоят из множества микроскопических раковин. Так известные всем горные породы Урала, Крыма, Кавказа содержат тело простейшего древнего животного – фораминифера. Известняки, состоящие полностью из фораминиферов, имеют огромное практическое значение как строительный материал. Из них построены гигантские Египетские пирамиды.

Готовые работы на аналогичную тему

Остатки фораминиферов в горных породах являются разгадкой для геологической разведки. Наличие определенных видов фораминиферов показывает на близость слоев с нефтью, а также определяют возраст осадочных пород.

Кремнеземные горные породы образуются из скелетов лучников.

Отрицательное значение одноклеточных животных

Простейшие у человека и животных вызывают тяжелые заболевания:

• Амеба дизентерийная попав в организм человека, внедряется в оболочку толстого кишечника и, размножаясь, вызывает воспалительный процесс и кровавый понос. Попадая в кровь, дизентерийная амеба пожирает красные кровяные тельца – эритроциты.
• У детей в печени и тонком кишечнике паразитируют лямблии, вызывая острое воспаление желчного пузыря и кишечные расстройства, потерю аппетита и веса. Образуя цисты лямблии, выводятся из организма больно человека, и служит источником заражения.
• Балантидии являются паразитами крыс и свиней, а также человека. Поражают ткани кишечника, питаясь клетками крови. Также питаются остатками не переваренной пищи в тонком кишечнике.
• Малярийный плазмодий вызывает малярию у человека. Переносится паразит только через малярийных комаров. Комар переносит инфекцию от больного к здоровому человеку.
• Кокцидии поселяются в клетках стенок кишечника или желудка кроликов, кур и других животных. Заболевшие животные отказываются от корма и вскоре погибают. Заражение происходит через пищу, загрязненную испражнениями больных животных. Известны случаи кокцидиоза и у людей.
• К тяжелым протозойным заболеваниям человека относятся сонная болезнь, возбудителями которой являются жгутиконосцы — трипаносомы, и разные формы лейшманиозов, вызываемые другими жгутиковыми — лейшманиями.

Замечание 2

Таким образом, одноклеточные животные вносят огромный вклад в жизнь природы, человека и народного хозяйства. Но не стоит забывать о том, что некоторые виды простейших являются возбудителями опасных заболеваний животных и человека.

Необычные одноклеточные существа частично сливаются друг с другом, чтобы охотиться на крупную добычу

Наблюдения биологов за недавно открытыми микроорганизмами показали, как могли возникнуть многоклеточные животные в процессе эволюции. Эти организмы похожи на хищные сперматозоиды и охотятся на более крупных жертв, слипаясь в «многоклеточные» псевдоорганизмы. Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты работы представлены в опубликованной в журнале BMC Biology статье, кратно о них сообщается в пресс-релизе РНФ.

Существуют разные теории возникновения многоклеточности. Общепринятой является теория гастреи Эрнста Геккеля о том, что первичный многоклеточный организм мог возникнуть в процессе деления клетки. В скоплениях таких клеток появились различия, которые привели к дальнейшей специализации так, что одни клетки отвечали за движение, другие — за питание и пищеварение. Возможно, предками многоклеточных животных могли быть одноклеточные организмы, передвигающиеся с помощью жгутика на задней части и похожие на хищные сперматозоиды. При этом они были способны охотиться на более крупных одноклеточных. Такое возможно за счет совместной охоты и питания, при котором клетки частично слипались друг с другом в многоклеточные образования и формировали так называемые агрегации. Такой образ жизни способствовал увеличению размеров клеток в составе агрегации, а также тому, что последняя росла теперь не за счет присоединения новых «членов», а за счет деления имеющихся. Питание крупной жертвой, в свою очередь, приводило к значительному увеличению в размере и последующему множественному делению клетки, что является важным фактором возникновения многоклеточности.

Новые одноклеточные хищники из обширной группы заднежгутиковых, а именно три вида Syssomonas multiformis, Pigoraptor vietnamica и Pigoraptor chileana, были обнаружены группой ученых Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН в пресных водоемах Вьетнама и Чили. Наблюдения за их живыми клетками проводили в лабораторных условиях. Изученные виды могли выживать при температуре 5–40 °C, кислотности среды 6–11 (то есть в довольно щелочной среде) и переносить повышение солености до 0,04 %. В результате исследований выяснилось, что эти микроорганизмы отличаются сложными жизненными циклами, образованием многоклеточных скоплений и необычной для современных одноклеточных диетой — питанием крупной добычей за счет частичного слипания друг с другом.

Syssomonas multiformis, к тому же, мог разрушать зерна риса и заглатывать отдельные частички рисового крахмала за счет так называемого внеклеточного пищеварения, при котором происходит выделение расщепляющих крахмал ферментов непосредственно в воду.

Полученные данные согласуются с гипотезой синзооспоры Алексея Захваткина, по которой многоклеточность у животных могла возникнуть при слиянии друг с другом клеток различных типов, которые уже присутствовали в жизненном цикле одноклеточного предка животных.

«Изучение генетических механизмов взаимодействия клеток и их поведения, роста и развития у одноклеточных, предков многоклеточных животных, потенциально важно в медицине, поскольку нарушения данных процессов приводят к опухолям и образованию метастазов при раковых заболеваниях», — рассказывает руководитель проекта РНФ Денис Тихоненков, доктор биологических наук, главный научный сотрудник Института биологии внутренних вод.

В исследовании также принимали участие ученые из Пензенского государственного университета, Центра исследований океана имени Гельмгольца, Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова, Департамента ботаники Университета Британской Колумбии.

Урок биологии по теме «Одноклеточные животные»

План урока по биологии в 7 классе

Тема: Одноклеточные животные

Цель: Формирование знаний обучающихся о признаках одноклеточных животных, их физиологических особенностях, умений устанавливать взаимосвязи одноклеточных животных с другими организмами, определять значение одноклеточных организмов в природе, приобретение учебных умений анализировать, делать выводы, самостоятельно находить ответы на проблемные вопросы, высказывать собственное мнение.

Оборудование: ватман, маркеры, картон, пластилин, нитки, терминологический лист, сигнальные карточки, мультимедийное учебное пособие6 Биология. Многообразие живых организмов 7 класс, портрет А. Левенгука, текст о простейших, таблицы. Карточки по строению простейших, творческие задачи.

Ход урока:

1. Повторение домашнего задания ( по теме «Общая характеристика Царства животные»)

Работа с сигнальными карточками: красный – «да», синий – «нет»

1. Зоология – наука о животных (да)

2. Животные и растения состоят из одинаковых химических элементов (да)

3. Животные не имеют пластид (да)

4. Животные – гетеротрофы (да)

5. Животные запасают крахмал (нет)

6. Среди животных встречаются сапрофиты (да)

7. Животные способны к неограниченному росту (нет)

8. Мембрана животной клетки покрыта целлюлозой (нет)

9. Хлорелла – одноклеточная водоросль (да)

10. Одноклеточный организм способен к самостоятельному существованию (да)

2. История открытия одноклеточных организмов Антони ванн Левенгуком (портрет ученого)

Более 300 лет назад в Голландии жил торговец сукном. Все свободное время он занимался шлифовкой увеличительных стекол. Однажды он навел лупу на капельку воды, которую взял из кувшина, стоявшего в саду, и … совершил открытие – он обнаружил в настоях воды мельчайших животных. «Анималькусы!» — с восторгом воскликнул он. Впоследствии эти одноклеточные организмы были названы «простейшими». Автором открытия является А. Левенгук.

Ребята формулируют тему урока. Формулирование целей урока.

3. Ассоциации (ватман, маркеры): «Простейшие» : вода, организм, одна клетка, микроскопические и т.д.

Первоначальный вывод:

*Минимальный организм состоит из одной клетки

*Для его существования необходима вода

*Одноклеточные животные эукариоты

4. Приведите примеры одноклеточных организмов из других царств природы

Растения – хлорелла, хламидомонада (эукариоты)

Бактерии — одноклеточные прокариоты

Грибы – дрожжи (эукариоты)

Животные – амеба, эвглена, инфузория ( эукариоты)

5.Работа с текстом :

* прочитайте текст. Выделите из текста названия организмов, о которых идет речь, и запишите их в таблицу.

Текст по теме «Простейшие»

К одноклеточным, или простейшим, относятся животные, тело которых состоит из одной клетки, но эта клетка – целостный организм, ведущий самостоятельное существование. Общее число простейших превышает 40 тыс.

Подавляющее большинство простейших имеют микроскопические размеры. Самое крупное простейшее – амеба. Ее тело достигает в размерах 0,1-0,5 мм. Эвглена зеленая в 10 раз меньше амебы, а инфузория туфелька – меньше амебы в 1,5-2 раза.

Многочисленные виды простейших являются компонентами планктона, они могут передвигаться в воде с помощью специальных органов. У амебы для передвижения и захвата пищи при необходимости образуются ложноножки – псевдоподии. Они представляют собой выросты цитоплазмы. Эвглена зеленая передвигается при помощи жгутика. А тело инфузории туфельки снабжено ресничками.

*Используя рисунки учебника, заполните таблицу: ( таблица заполнена)

Признаки

Амеба

Эвглена зеленая

Инфузория туфелька

Окраска

Бесцветная

Зеленая на свету

Бесцветная

Форма тела

Непостоянная

Постоянная

Постоянная

Количество ядер

Одно

Одно

Два

Передвижение

псевдоподии

жгутик

реснички

6. * Используя рисунки учебника и ваши таблицы, я предлагаю вам вылепить из пластилина одноклеточное животное: амебу, эвглену зеленую или инфузорию туфельку

7. Какие основные свойства характерны для любого живого организма ( даже одноклеточного!) – ватман, маркеры

*Передвижение — обсудить органы передвижения (моделирование на амебе из пластилина)

*дыхание – обсудить, как осуществляется дыхание

*Питание – на диске посмотреть анимацию (моделирование на пластилиновой амебе)

! затронуть вопрос о питании эвглены зеленой

*Выделение – на диске посмотреть информацию о порошице и сократительной вакуоли

* Размножение – на диске посмотреть анимацию (моделирование процесса на пластилиновой амебе)

* Какое из одноклеточных животных вам кажется наиболее сложноорганизованным? (инфузория туфелька т.к. у нее есть клеточный рот, глотка, порошица, 2 ядра)

*Вспомните, что такое планктон? Как это понятие связано с нашей темой? (простейшие входят в состав планктона и являются пищей для других организмов) – иллюстрация на диске.

*почему эти маленькие, древние, примитивные животные – одноклеточные не вымерли до сих пор, не съедены полностью более крупными животными?

*Они хорошо приспособились к окружающей среде. А если условия среды неблагоприятные? (например, высох водоем) – после предположений ребят посмотреть анимацию на диске о цисте

8. Решение творческих задач:

1. В кишечнике человека паразитирует крупная инфузория балантидий. В отличии от инфузории туфельки, у нее нет клеточного рта, глотки и пищеварительных вакуолей. Объясните, почему?

2. В желудке жвачных млекопитающих – коров, овец, оленей, питающихся грубой растительной пищей, живут особые инфузории. Общая их масса в желудке коровы достигает 3 кг. Какова роль этих инфузорий в жизни жвачных животных?

3. Амеб поместили в пробирку с предварительно прокипяченной водой, охлажденной потом в закрытой пробирке до комнатной температуры. Что произойдет с амебами?

4. В пазухах листьев высокой пальмы скопилась вода. Через некоторое время в ней были обнаружены те же простейшие. Что и в расположенном рядом озере. Каким образом они могли взобраться на пальму?

9. Выводы:

— Одноклеточные животные — это животные, организм которых представлен лишь одной клеткой

— Организм одноклеточных животных обладает всеми свойствами, присущими всем другим организмам.

Достигнуты ли цели урока?

10. Оценки за урок.

11.Домашнее задание:

Стр. 89-98, творческие задачи (индивидуально)

Особенности строения одноклеточных организмов. Краткое описание подцарства простейшие

Тип простейшие включает примерно 25 тыс. видов одноклеточных животных, обитающих в воде, почве или организмах других животных и человека. Имея морфологическое сходство в строении клеток с многоклеточными организмами, простейшие существенно отличаются от них в функциональном отношении.

Если клетки многоклеточного животного выполняют специальные функции, то клетка простейшего является самостоятельным организмом, способным к обмену веществ, раздражимости, движению и размножению.

Простейшие — это организмы на клеточном уровне организации. В морфологическом отношении простейшее равноценно клетке, но в физиологическом представляет собой целый самостоятельный организм. Подавляющее большинство их — микроскопически малых размеров (от 2 до 150 мкм). Однако некоторые из ныне живущих простейших достигают 1см, а раковины ряда ископаемых корненожек имеют в диаметре до 5-6 см. Общее количество известных видов превышает 25 тыс.

Строение простейших чрезвычайно разнообразно, но все они обладают чертами, характерными для организации и функции клетки. Общим в строении в строении простейших являются два основных компонента тела — цитоплазма и ядро.

Цитаплазма

Цитоплазма ограничена наружной мембраной, которая регулирует поступление веществ в клетку. У многих простейших она усложняется дополнительными структурами, увеличивающими толщину и механическую прочность наружного слоя. Таким образом возникают образования типа пелликулы и оболочки.

Цитоплазма простейших обычно распадается на 2 слоя — наружный более светлый и плотный — эктоплазму и внутренний, снабженный многочисленными включениями,- эндоплазму.

В цитоплазме локализуются общеклеточные органоиды. Кроме того, в цитоплазме многих простейших могут присутствовать разнообразные специальные органеллы. Особенно широко распространены различные фибриллярные образования — опорные и сократимые волоконца, сократительные вакуоли, пищеварительные вакуоли и др.

Ядро

Простейшие обладают типичным клеточным ядром, одним или несколькими. Ядро простейших имеет типичную двухслойную ядерную оболочку. В ядре распределен хроматиновый материал и ядрышки. Ядра простейших характеризуются исключительным морфологическим многообразием по размерам, числу ядрышек, количеству ядерного сока и т.д.

Особенности жизнедеятельности простейших

В отличие от соматических клеток многоклеточные простейшие характеризуются наличием жизненного цикла. Он слагается из ряда следующих друг за другом стадий, которые в существовании каждого вида повторяются с определенной закономерностью.

Чаще всего цикл начинается стадией зиготы, отвечающей оплодотворенному яйцу многоклеточных. За этой стадией следует однократно или многократно повторяющееся бесполое размножение, осуществляемое путем клеточного деления. Затем образуются половые клетки (гаметы), попарное слияние которых вновь дает зиготу.

Важной биологической особенностью многих простейших является способность к инцистированию. При этом животные округляются, сбрасывают или втягивают органеллы движения, выделяют на своей поверхности плотную оболочку и впадают в состояние покоя. В инцистированном состоянии простейшие могут переносить резкие изменения окружающей среды, сохраняя жизнеспособность. При возвращении благоприятных для жизни условий цисты раскрываются и простейшие выходят из них в виде активных, подвижных особей.

По строению органоидов движения и особенностей размножения тип простейшие делится на 6 классов. Основные 4 класса: Саркодовые, Жгутиковые, Споровики и Инфузории.

К подцарству Простейшие относятся одноклеточные животные. Некоторые виды образуют колонии.

Клетка простейших имеет такую же схему строения как клетка многоклеточного животного: ограничена оболочкой, внутреннее пространство заполнено цитоплазмой, в которой находятся ядро (ядра), органоиды и включения.

Клеточная оболочка у одних видов представлена наружной (цитоплазматической) мембраной, у других — мембраной и пелликулой. Некоторые группы простейших формируют вокруг себя раковинку. Мембрана имеет типичное для эукариотической клетки строение: состоит из двух слоев фосфолипидов, в которые на различную глубину «погружаются» белки.

Количество ядер — одно, два или более. Форма ядра — обычно округлая. Ядро ограничено двумя мембранами, эти мембраны пронизаны порами. Внутреннее содержимое ядра — ядерный сок (кариоплазма), в котором находятся хроматин и ядрышки. Хроматин состоит из ДНК и белков и представляет собой интерфазную форму существования хромосом (деконденсированные хромосомы). Ядрышки состоят из рРНК и белков и являются местом, в котором образуются субъединицы рибосом.

Наружный слой цитоплазмы обычно более светлый и плотный — эктоплазма, внутренний — эндоплазма.

В цитоплазме находятся органоиды, характерные как для клеток многоклеточных животных, так и органоиды, свойственные только этой группе животных. Органоиды простейших, общие с органоидами клетки многоклеточного животного: митохондрии (синтез АТФ, окисление органических веществ), эндоплазматическая сеть (транспорт веществ, синтез различных органических веществ, компартменализация), комплекс Гольджи (накопление, модификация, секреция различных органических веществ, синтез углеводов и липидов, место образования первичных лизосом), лизосомы (расщепление органических веществ), рибосомы (синтез белков), клеточный центр с центриолями (образование микротрубочек, в частности, микротрубочек веретена деления), микротрубочки и микрофиламенты (цитоскелет). Органоиды простейших, характерные только для этой группы животных: стигмы (световосприятие), трихоцисты (защита), акстостиль (опора), сократительные вакуоли (осморегуляция) и др. Органоиды фотосинтеза, имеющиеся у растительных жгутиконосцев, называются хроматофорами. Органоиды движения простейших представлены псевдоподиями, ресничками, жгутиками.

Питание — гетеротрофное; у растительных жгутиконосцев — автотрофное, может быть миксотрофным.

Газообмен происходит через клеточную оболочку, подавляющее большинство простейших — аэробные организмы.

Ответная реакция на воздействия внешней среды (раздражимость) проявляется в виде таксисов.

При наступлении неблагоприятных условий большинство простейших образуют цисты. Инцистирование — способ переживания неблагоприятных условий.

Основной способ размножения простейших — бесполое размножение: а) деление материнской клетки на две дочерних, б) деление материнской клетки на множество дочерних (шизогония), в) почкование. В основе бесполого размножения лежит митоз. У ряда видов имеет место половой процесс — конъюгация (инфузории) и половое размножение (споровики).

Среды обитания: морские и пресные водоемы, почва, организмы растений, животных и человека.

Классификация простейших

• Подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa)
  • Тип Саркомастигофоры (Sarcomastigophora)
    • Подтип Жгутиконосцы (Mastigophora)
      • Класс Растительные жгутиконосцы (Phytomastigophorea)
      • Класс Животные жгутиконосцы (Zoomastigophorea)
    • Подтип Опалины (Opalinata)
    • Подтип Саркодовые (Sarcodina)
      • Класс Корненожки (Rhizopoda)
      • Класс Радиолярии, или Лучевики (Radiolaria)
      • Класс Солнечники (Heliozoa)
  • Тип Апикомплексы (Apicomplexa)
    • • Класс Перкинсеи (Perkinsea)
      • Класс Споровики (Sporozoea)
  • Тип Миксоспоридии (Myxozoa)
    • • Класс Миксоспоридии (Myxosporea)
      • Класс Актиноспоридии (Actinosporea)
  • Тип Микроспоридии (Microspora)
  • Тип Инфузории (Ciliophora)
    • • Класс Ресничные инфузории (Ciliata)
      • Класс Сосущие инфузории (Suctoria)
  • Тип Лабиринтулы (Labirinthomorpha)
  • Тип Асцетоспоридии (Ascetospora)

Простейшие появились около 1,5 млрд. лет назад.

Простейшие относятся к примитивным одноклеточным эукариотам (надцарство Eucariota). В настоящее время считается общепризнанным, что эукариоты произошли от прокариот. Существуют две гипотезы происхождения эукариот от прокариот: а) сукцесивная, б) симбиотическая. Согласно сукцессивной гипотезе, мембранные органоиды возникают постепенно из плазмалеммы прокариот. Согласно симбиотической гипотезе (эндосимбиотической гипотезе, гипотезе симбиогенеза), эукариотическая клетка возникает в результате серии симбиозов нескольких древних прокариотических клеток.

К одноклеточным, или простейшим, относятся животные, тело которых морфологически соответствует одной клетке, будучи вместе с тем самостоятельным целостным организмом со всеми присущимиему функциями. Общее число видов простейших превышает 30 тыс.

Возникновение одноклеточных животных сопровождалось ароморфозами: 1. Появились диплоидность (двойной набор хромосом) в ограниченное оболочкой ядро как структура, отделяющая генетический аппарат клетки от цитоплазмы и создающая специфическую среду для взаимодействия генов в диплоидном наборе хромосом. 2. Возникли органоиды, способные к самовоспроизведению. 3. Образовались внутренние мембраны. 4. Появился высокоспециализированный и динамичный внутренний скелет — цитоскелет. б. Возник половой процесс как форма обмена генетической информацией между двумя особями.

Строение. План строения простейших соответствует общим чертам организации эукариотической клетки.

Генетический алпарат одноклеточных представлен одним или несколькими ядрами. Если есть два ядра, то, как правило, одно из них, диплоидное, — генеративное, а другое, полиплоидное, — вегетативное. Генеративное ядро выполняет функции, связанные с размножением. Вегетативное ядро обеспечивает все процессы жизнедеятельности организма.

Цитоплазма состоитиз светлой наружной части, лишенной органоидов, — эктоплазмы и более темной внутренней части, содержащей основные органоиды, — эндоплазмы. В эндоплазме имеются органоиды общего назначения.

В отличие от клеток Многоклеточного Организма у одноклеточных есть органоиды специального назначения. Это органоиды движения- ложноножки — псевдоподии; жгутики, реснички. Имеются и органоиды осморегуляции — сократительные вакуоли. Есть специализированные органоиды, обеспечивающие раздражимость.

Одноклеточные с постоянной формой тела обладают постоянными пищеварительными органоидами: клеточной воронкой, клеточным ртом, глоткой, а также органоидом выделения непереваренных остатков — порошицей.

В неблагоприятных условиях существования ядро с небольшим объемом цитоплазмы, содержащим необходимые органоиды, окружается толстой многослойной капсулой — цистой и переходит от активного состояния к покою. При попадании в благоприятные условия цисты «раскрываются», и из них выходят простейшие в виде активных и подвижных особей.

Размножение. Основная форма размножения» простейших — бесполое размножение путем митотического деления клетки. Однако часто встречается половой процесс.

Класс Саркодовые. или Корненожки.

Амеба

В состав класса входит отряд амебы. Характерный признак — способность образовывать цитоплазматические выросты — псевдоподии (ложноножки), благодаря которым они передвигаются.

Амеба: 1 — ядро, 2 — цитоплазма, 3 — псевдоподии, 4 — сократительная вакуоль, 5 — образовавшаяся пищеварительная вакуоль

Строение. Форма тела непостоянна. Наследственный аппарат представлен одним, как правило, полиплоидным ядром. Цитоплазма имеет отчетливое подразделение на экто- и эндоплазму, в которой расположены органоиды общего назначения. У свободноживущих пресноводных форм имеется просто устроенная сократительная вакуоль.

Способ питания. Все корненожки питаются путем фагоцитоза, захватывая пищу ложноножками.

Размножение. Для наиболее примитивных представителей отрядов амеб и раковинных амеб характерно лишь бесполое размножение путем митотического деления клеток.

Класс Жгутиковые

Строение. У жгутиковых имеются жгутики, служащие органоидами движения и способствующие захвату пищи. Их может быть один, два или множество. Движением жгутика в окружающей воде вызывается водоворот, благодаря которому мелкие взвешенные в воде частички увлекаются к основанию жгутика, где имеется небольшое отверстие — клеточный рот, ведущий в глубокий канал-глотку.

Эвглена зеленая: 1 — жгутик, 2 — сократительная вакуоль, 3 — хлоропласты, 4 — ядро, 5 — сократительная вакуоль

Почти все жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой, которая наряду с развитыми элементами цитоскелета определяет постоянную форму тела.

Генетический аппарат у большинства жгутиковых представлен одним ядром, но существуют также двуядерные (например, лямблии) и многоядерные (например, опалина) виды.

Цитоплазма четко делится на тонкий наружный слой — прозрачную эктоплазму и глубже лежащую эндоплазму.

Способ питания. По способу питания жгутиковые делятся на три группы. Автотрофные организмы как исключение в царстве животных синтезируют органические вещества (углеводы) из углекислого газа и воды при помощи хлорофилла и энергии солнечного излучения. Хлорофилл находится в хроматофорах, сходных по организации с пластидами растений. У многих жгутиконосцев с растительным типом питания имеются особые аппараты, воспринимающие световые раздражения — стигмы.

Гетеротрофные организмы (трипаносома — возбудитель сонной болезни) не имеют хлорофилла и поэтому не могут синтезировать углеводы из неорганических веществ. Миксотрофные организмы способны к фотосинтезу, но питаются также минеральными и органическими веществами, созданными другими организмами (эвглена зеленая).

Осморегуляторная и отчасти выделительная функции выполняются у жгутиковых,как у саркодовых, сократительными вакуолями, которые имеются у свободноживущих пресноводных форм.

Размножение. У жгутиковых отмечается половое и бесполое размножение. Обычная форма бесполого размножения — продольное деление.

Тип Инфузории, или Ресничные

Общая характеристика. К типу инфузорий относится более 7 тыс. видов. Органоидами движения служат реснички. Имеется два ядра: крупное полиплоидное — вегетативное ядро (макронуклеус) и мелкое диплоидное — генеративное ядро (микронуклеус).

Строение. Инфузории могут быть разнообразной формы, во чаще всего овальной, как инфузория туфелька.Размеры их достигают в длину 1мм. Снаружи тело покрыто пелликулой. Цитоплазма всегда четко разделена на экто- и энтодерму. В эктоплазме находятся базальные тельца ресничек. С базальными тельцами ресничек тесно связаны элементы цитоскелета.

Способ питания инфузории. В передней половине тела находится продольная выемка — околоротовая впадина. В глубине ее расположено овальное отверстие — клеточный рот, ведущий в изогнутую глотку, которую поддерживает система скелетных глоточных нитей. Глотка открывается непосредственно в эндоплазму.

Осморегуляция. У свободноживущих инфузорийимеютсясократительные вакуоли.

Инфузория туфелька: 1 — реснички, 2 — пищеварительные вакуоли, 3 — малое ядро, 4 — большое ядро, 5 — клеточныйрот, в — клеточная глотка, 7 — порошица, 8 — сократительная вакуоль

Размножение. Для инфузорий характерно чередование полового и бесполого размножения. При бесполом размножении происходит поперечное деление инфузорий.

Среда обитания. Свободноживущие инфузории встречаются и в пресных водах, и в морях.Образ жизни их разнообразен.

Данный справочник содержит весь теоретический материал по курсу биологии, необходимый для сдачи ЕГЭ. Он включает в себя все элементы содержания, проверяемые контрольно-измерительными материалами, и помогает обобщить и систематизировать знания и умения за курс средней (полной) школы.

Теоретический материал изложен в краткой, доступной форме. Каждый раздел сопровождается примерами тестовых заданий, позволяющими проверить свои знания и степень подготовленности к аттестационному экзамену. Практические задания соответствуют формату ЕГЭ. В конце пособия приводятся ответы к тестам, которые помогут школьникам и абитуриентам проверить себя и восполнить имеющиеся пробелы.

Пособие адресовано школьникам, абитуриентам и учителям.

Размножение инфузории происходит как бесполым, так и половым путями. При бесполом размножении происходит продольное деление клетки . При половом процессе между двумя инфузориями образуется цитоплазматический мостик. Полиплоидные (большие) ядра разрушаются, а диплоидные (малые) ядра делятся мейозом с образованием четырех гаплоидных ядер, три из которых погибает, а четвертое делится пополам, но уже митозом . Образуется два ядра. Одно – стационарное и другое – мигрирующее. Затем между инфузориями происходит обмен мигрирующими ядрами. Потом стационарное и мигрировавшее ядра сливаются, особи расходятся и в них снова образуются большое и малое ядра.

А1. Таксон, в который объединяются все простейшие, называется

1) царство

2) подцарство

А2. У простейших нет

2) органоидов 4) полового размножения

А3. При полном окислении 1 молекулы глюкозы у амебы вырабатывается АТФ в количестве

1) 18 г/моль 3) 9 г/моль

2) 2 г/моль 4) 38 г/моль

1) амеба протей 3) трипаносома

2) эвглена зеленая 4) радиолярия

А5. Через сократительную вакуоль у инфузории происходит

1) удаление твердых продуктов жизнедеятельности

2) выделение жидких продуктов жизнедеятельности

3) выведение половых клеток – гамет

4) газообмен

1) крови комара 3) личинок комара

2) слюны комара 5) яиц комара

А7. Бесполое размножение малярийного плазмодия происходит в

1) эритроцитах человека

2) эритроцитах и желудке комара

3) лейкоцитах человека

4) эритроцитах и клетках печени человека

А8. Какой из органоидов отсутствует в клетках инфузорий?

1) ядро 3) митохондрии

2) хлоропласты 4) аппарат Гольджи

А9. Что общего между эвгленой и хлореллой?

1) присутствие в клетках гликогена

2) способность к фотосинтезу

3) анаэробное дыхание

4) наличие жгутиков

А10. Среди инфузорий не встречаются

1) гетеротрофные организмы

2) аэробные организмы

3) автотрофные организмы

А11. Наиболее сложно устроена

амеба обыкновенная 3) малярийный плазмодий

эвглена зеленая 4) инфузория-туфелька

А12. При похолодании, других неблагоприятных условиях свободно живущие простейшие

1) образуют колонии 3) образуют споры

2) активно двигаются 4) образуют цисты

Часть В

В1. Выберите простейших, ведущих свободный образ жизни

1) инфузория стентор 4) лямблия

2) амеба протей 5) стилонихия

3) трипаносома 6) балантидий

В2. Соотнесите представителя простейших с признаком, который у него есть

Одноклеточные или Простейшие. Общая характеристика»>

Часть С

С1. Почему аквариумисты выращивают культуру инфузорий на молоке?

С2. Найдите ошибки в приведенном тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они сделаны. 1. Простейшие (одноклеточные) организмы обитают только в пресных водах. 2. Клетка простейших – это самостоятельный организм, со всеми функциями живой системы. 3. В отличие от клеток многоклеточных организмов клетки всех простейших имеют одинаковую форму. 4. Простейшие питаются частицами твердой пищи, бактериями. 5. Непереваренные остатки пищи удаляются через сократительные вакуоли. 6. Некоторые простейшие имеют хроматофоры, содержащие хлорофилл, и способны к фотосинтезу.

Одноклеточными или простейшими организмами принято называть те организмы, тела которых представляют собой одну клетку. Именно эта клетка и осуществляет все необходимые функции для жизнедеятельности организма: перемещение, питание, дыхание, размножение и удаление ненужных веществ из организма.

Подцарство Простейших

Простейшие выполняют одновременно и функции клетки, и отдельного организма. В мире насчитывается около 70 тыс. видов данного Подцарства, большая часть из них являются организмами микроскопического размера.

2-4 микрон — это размер мелких простейших, а обычные достигают 20-50 мкм; по этой причине увидеть их невооруженным глазом невозможно. Но встречаются, например, инфузории длиной в 3 мм.

Встретить представителей Подцарства простейших можно лишь в жидкой среде: в морях и водоемах, в болотах и влажных почвах.

Какими бывают одноклеточные?

Существует три типа одноклеточных: саркомастигофоры, споровики и инфузории. Тип саркомастигофор включает в себя саркодовые и жгутиковые, а тип инфузории — ресничные и сосущие.

Особенности строения

Особенностью строение одноклеточных является наличие структур, которые свойственны исключительно простейшим. Например, клеточный рот, сократительная вакуоль, порошица и клеточная глотка.

Для простейших характерно разделение цитоплазмы на два слоя: внутренний и наружный, который называют эктоплазмой. Строение внутреннего слоя включается в себя органеллы и эндоплазму (ядро).

Для защиты существует пелликула — слой цитоплазмы, отличающийся уплотнением, а подвижность и некоторые функции питания обеспечивают органеллы. Между эндоплазмой и эктоплазмой расположены вакуоли, которые регулируют водно-солевой баланс в одноклеточном.

Питание одноклеточных

У простейших возможны два вида питания: гетеротрофный и смешанный. Различают три способа поглощения пищи.

Фагоцитозом называют процесс захвата твердых частиц пищи при помощи выростов цитоплазмы, которые есть у простейших, а также других специализированных клеток у многоклеточных. А пиноцитоз представлен процессом захвата жидкости самой клеточной поверхностью.

Дыхание

Выделение у простейших осуществляется при помощи диффузии или через сократительные вакуоли.

Размножение простейших

Существует два способа размножения: половое и бесполое. Бесполое представлено митозом, во время которого происходит деление ядра, а затем цитоплазмы.

А половое размножение происходит при помощи изогамии, оогамии и анизогамии. Для простейших характерно чередование полового размножения и однократного или многократного бесполого.

Презентация — Одноклеточные животные, или Простейшие

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Одноклеточные животные, или Простейшие

Слайд 2

Подцарство одноклеточные или Простейшие
Тело из одной ядерной клетки Микроскопически малые размеры (от 0,03 до 1,5мм) Есть органоиды движения При неблагоприятных условиях образует цисту Размножение бесполое и половое Обитают повсеместно. Есть паразитические формы Многие образуют колонии

Слайд 3

царство животные

Слайд 4

4

Слайд 5

Тип Cаркожгутиконосцы
К саркожгутиконосцам принадлежат наиболее древние простейшие. У них нет постоянной формы тела. Отсутствуют органоиды специального назначения, такие как клеточный рот и т.д. Есть свободноживущие и паразитические формы. Тип саркожгутиконосцев представлен двумя классами: саркодовыми и жгутиковыми .

5

Слайд 6

Класс Саркодовые (Корненожки)
Характерный признак корненожек – способность голого, не покрытого плотной оболочкой тела образовывать цитоплазматические выросты — псевдоподии (ложноножки), благодаря которым они передвигаются. Ложноножки служат также органоидами захвата пищи. Переваривание пищи происходит в пищеварительных вакуолях. Избытки воды и солей удаляются через сократительную вакуоль.
Слева направо: амёба-протей, дизентерийная амёба, эвглифа, арцелла, панцирная амёба диффлюгия.

Слайд 7

7

Слайд 8

Размеры: 0,1 мм — 0,5 мм; Местообитание: ил на дне прудов, загрязненные водоемы; Движение: при помощи псевдоподий путем «перетекания» цитоплазмы;
Амеба обыкновенная

Слайд 9

9
цитоплазма
(псевдоподия)

Слайд 10

Слайд 11

11

Слайд 12

12

Слайд 13

13

Слайд 14

14

Слайд 15

Слайд 16

питание: обтекание добычи при помощи псевдоподий и заключение ее в пищеварительные вакуоли; объекты питания: бактерии, одноклеточные водоросли, мелкие простейшие.

Слайд 17

17

Слайд 18

18

Слайд 19

19

Слайд 20

размножение: деление надвое с разделением ядра, т.е. бесполое размножение;

Слайд 21

21

Тест: Одноклеточные животные

ФИО автора материала – Павлова Оксана Анатольевна

Место работы (название образовательного учреждения) – МБОУ «СОШ №22» г. Череповец

Должность автора – учитель биологии

Тема 1. Тип Простейшие

Внимательно прочитайте задание. Продумайте ответ и запишите его в тетради для проверочных работ.

Вариант №1

I. Напишите определения следующих понятий: жгутики, порошица, органоиды.

II. Выберите правильный ответ:

Изучение зеленой эвглены позволяет сделать вывод о родстве растений и животных, так как она:

а) имеет светочувствительный глазок

б) дышит всей поверхностью тела

в) питается как растение и как животное

г) при дыхании поглощает кислород

2. Цистой называется…

а) состояние одноклеточных организмов, при котором образуется плотная оболочка

б) плотная оболочка клетки

в) название простейшего

г) название заболевания, вызванного простейшими

3. Какие из перечисленных простейших не являются паразитами?

а) малярийный плазмодий

б) дизентерийная амеба

в) вольвокс

г) лямблия

4. Строение какого животного опровергает утверждение, что все простейшие – это

одноклеточные животные?

а) инфузории-туфельки в) фораминиферы

б) лямблии г) вольвокса

5. Поглощение кислорода у амёбы обыкновенной осуществляется…

а) пищеварительной вакуолью в) стигмой

б) сократительной вакуольюг) всей поверхностью тела

6. Какую функцию выполняет малое ядро у инфузории-туфельки?

а) дыханияв) пищеварения

б) участвует в половом процессег) регуляция обменных процессов

7. Цисты у одноклеточных выполняют функцию…

а) фотосинтезав) защиты и распространения

б) размноженияг) движения

III. Напишите название животного, изображенного на рисунке. Зарисуйте в тетрадь и подпишите органоиды.

IV. Найдите соответствие между названиями простейших и их особенностями:

Название простейшего	Характеристика
А. Инфузория-туфелька	1. Паразит
Б. Дизентерийная амеба	2. Колония
В. Вольвокс	3. Одиночный организм
	4. Передвижение при помощи ложноножек
	5. Передвижение при помощи ресничек
	6. Передвижение при помощи жгутиков
	7. Два разных по величине ядра
	8. Наличие хлорофилла

Тема 1. Тип Простейшие

Внимательно прочитайте задание. Продумайте ответ и запишите его в тетради для проверочных работ.

Вариант №2

I. Напишите определения следующих понятий: циста, ложноножки, сократительная вакуоль.

II. Выберите правильный ответ:

Только паразитический образ жизни ведут следующие простейшие…

а) саркодовые (корненожки) в) споровики

б) инфузории г) жгутиконосцы

2. Малярийный плазмодий распространяется:

а) самостоятельно

б) при помощи комара-анофелеса

в) при помощи мухи це-це

г) при помощи крупного рогатого скота

3. Какие простейшие животные могут питаться как растения и как животные?

а) саркодовые (корненожки) в) инфузории

б) жгутиконосцыг) споровики

4. В организме какого простейшего находятся 2 ядра: большое и малое?

а) амеба дизентерийнаяв) амеба обыкновенная

б) эвглена зеленаяг) инфузория-туфелька

Органоидами движения у амёбы обыкновенной являются…

а) жгутикив) трихоцисты

б) ресничкиг) ложноножки

6. Какую функцию выполняет большое ядро у инфузории-туфельки?

а) дыханияв) пищеварения

б) участвует в половом процессег) регуляция обменных процессов

Светочувствительный глазок есть у…

а) малярийного плазмодияв) амёбы

б) эвглены зелёнойг) лямблии

III. Напишите название животного, изображенного на рисунке. Зарисуйте в тетрадь и подпишите органоиды.

IV. Найдите соответствие между понятиями и характеристиками:

Понятие	Характеристика
А. Хозяин	1. Животное, которое переносит паразита от одного животного или человека к другому
Б. Переносчик паразита	2. Организм, на котором обитает другое животное, приносящее вред первому
В. Паразит	3. Животное, которое обитает в организме другого животного или человека и приносит ему вред
	4. Малярийный комар
	5. Малярийный плазмодий
	6. Дизентерийная амеба
	7. Человек

ПРОВЕРКА И ОЦЕНКА

Коды ответов

Тема 1. Тип Простейшие

Вариант №1

I.

Жгутики – органоиды движения жгутиконосцев.

Порошица – отверстие в мембране, через которое происходит выброс непереваренных частиц из клетки.

Органоиды – постоянные структуры клетки, которые выполняют определенные функции.

II.

III. Инфузория-туфелька:

1 – реснички

2 – большое ядро

3 – пищеварительная вакуоль

4 – сократительная вакуоль

5 – рот

6 – порошица

IV.

Вариант №2

I.

Циста – состояние одноклеточных организмов, при котором образуется плотная оболочка.

Ложноножки – временные выросты цитоплазмы для передвижения корненожек.

Сократительная вакуоль – органоиды, выполняющие функцию выделения в организме простейших.

II.

III. Амёба протей:

1 – ложноножки

2 – сократительная вакуоль

3 – пищеварительная вакуоль

4 – ядро

5 – цитоплазма

IV.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/137594-test-odnokletochnye-zhivotnye

на «Земле леопарда» нашли четыре новых вида одноклеточных

Сразу четыре новых грибообразных организма впервые обнаружены в России. Выявленные специалистами МГУ имени М. В. Ломоносова
в природном заповеднике Приморья виды относятся к миксомицетам, которые на разных стадиях развития похожи то на грибы, то на животных. Во время экспедиций специалисты-микологи собрали для анализа сотни полевых образцов. Затем в лаборатории они наблюдали за прорастанием покоящихся стадий и определяли виды отобранных миксомицетов. Среди десятков определенных видов ученые обнаружили четыре вида миксомицетов. Один из них, Stemonaria rufipes (Стемонария красноногая), оказался особенно редким: Приморье стало всего третьим местом такой находки в мире после Японии и Коста-Рики. Об этом сообщает «Приморская газета» со ссылкой на пресс-службу нацпарка «Земля леопарда».

Кстати

«Кедровая падь» — государственный природный заповедник, входящий в состав нацпарка «Земля леопарда». Он носит статус биосферного резервата ЮНЕСКО и является старейшим заповедником Дальнего Востока. Создание особо охраняемой природной территории на западном берегу Амурского залива в 1916 году инициировал лесничий Посьетского лесничества Теодор Гродецкий. Территория отличается богатым биоразнообразием, которое не имеет себе равных на всем Дальнем Востоке. Эти земли не были затронуты последним оледенением, что способствовало сохранению реликтового леса.

Как поясняют специалисты, миксомицеты — одноклеточные животные, родственные почвенным амебам. Размножаются они почти как грибы — спорами, поэтому их называют грибообразными организмами. Эти необычные организмы стоят на рубеже между растительным и животным царствами, в связи с чем миксомицеты иногда называют «грибы-животные».

Новые данные имеют большую ценность для науки. У миксомицетов нет мозга и органов чувств, но они могут медленно ползать в поисках пищи, «шагать», непрестанно меняя свою форму. Более того, эти удивительные организмы умеют находить выходы из лабиринтов, решать головоломки и обучаться.

— Природа юга Приморского края хорошо подходит для исследований видового разнообразия миксомицетов, — подчеркнул магистрант биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова Федор Бортников. — Здесь, в том числе на «Земле леопарда», можно найти маньчжурские виды из Китая, которые севернее просто не встречаются. Это настоящий центр биоразнообразия, территория, не затронутая последним оледенением.

Полностью завершить обработку собранных материалов специалисты планируют в 2019 году.

Эксперты отмечают, что открытие новых для России видов грибообразных организмов на территории заповедника «Кедровая падь», входящего в состав «Земли леопарда», — знаменательное событие. Это еще раз напоминает о том, насколько уникально это место, ведь, помимо редчайших животных и растений, здесь живут даже такие удивительные организмы, некоторые виды которых пока не встречались в России.

Фото: Нацпарк «Земля леопарда»

Какое животное одноклеточное? — MVOrganizing

Какое животное одноклеточное?

Некоторыми примерами одноклеточных организмов являются амеба, эвглена, парамеций, плазмодий, сальмонелла, простейшие, грибы и водоросли и т. Д. Являются ли одноклеточные организмы животными? Растения и животные определяются как многоклеточные.

Это одноклеточное животное ответ?

Ответ и пояснение: Одноклеточные организмы называются одноклеточными организмами. «Примером одноклеточного организма могут быть определенные типы водорослей, такие как эвглена, зеленые водоросли, а также любой прокариотический организм, такой как большинство бактерий.

Какие 5 одноклеточных организмов?

Одноклеточные организмы, обсуждающие бактерии, простейшие, грибы, водоросли и археи

• Бактерии.
• Простейшие.
• Грибы (одноклеточные)
• Водоросли (одноклеточные)
• Архей.

Какие одноклеточные животные приведут какие-нибудь два примера?

Амеба и Парамеций — простейшие, принадлежащие Королевству Протиста. Это одноклеточные организмы.

Одноклеточные ли животные?

Существуют миллионы видов, от дрожжей до водорослей и бактерий, но есть также и небольшие одноклеточные животные, такие как «тапочка».Существуют миллионы видов, от дрожжей до водорослей и бактерий, но есть также и маленькие одноклеточные животные, такие как «тапочка-анималкула».

Является ли одноклеточное водное животное?

Фитопланктон — одноклеточные протисты, обитающие в водной среде, соленой или свежей. Некоторые из них являются бактериями, но большинство из них — одноклеточные, похожие на растения организмы. Диатомовые водоросли и зеленые водоросли — два прекрасных примера фитопланктона.

Какой самый крупный одноклеточный организм?

Caulerpa taxifolia

Водоросли одноклеточные или многоклеточные?

Водоросли — это морфологически простые, содержащие хлорофилл организмы, которые варьируются от микроскопических и одноклеточных (одноклеточных) до очень крупных и многоклеточных.Тело водоросли относительно недифференцировано, у него нет настоящих корней или листьев.

Как называется одноклеточное животное?

Одноклеточный организм, также известный как одноклеточный организм, представляет собой организм, состоящий из одной клетки, в отличие от многоклеточного организма, состоящего из нескольких клеток. Многие эукариоты многоклеточные, но многие из них одноклеточные, например простейшие, одноклеточные водоросли и одноклеточные грибы.

Одноклеточные ли животные?

Это одноклеточное животное принимает сложные «решения» даже без нервной системы.В 1906 году зоолог Герберт Спенсер Дженнингс сообщил о замечательном открытии. Он нашел пример разумного поведения в пресноводном организме, состоящем из одной клетки, известном как Stentor roeseli.

Какая самая большая животная клетка?

страусиное яйцо

Сколько существует протистов?

Считается, что существует от 60 000 до 200 000 видов простейших, и многие из них еще предстоит идентифицировать. Протисты живут практически в любой среде, содержащей жидкую воду. Многие протисты, такие как водоросли, фотосинтезируют и являются жизненно важными производителями в экосистемах.

Является ли малярия простейшим?

Малярия вызывается простейшими, которые являются одноклеточными эукариотами. Есть четыре или пять видов Plasmodium, которые могут вызывать малярию у людей.

Какие взаимодействия существуют между комаром и человеком?

Эти отношения между человеком и комаром можно рассматривать как паразитизм, потому что человек (хозяин) страдает от этих отношений, а комар (паразит) получает выгоду от этих отношений. Комар получает пищу, но зато человек подвержен многим заболеваниям.

Одноклеточные организмы — От клеток к системам — KS3 Biology Revision

Одноклеточный организм — это живое существо, состоящее из одной клетки. Существуют разные типы одноклеточных организмов, в том числе:

• бактерии
• простейшие
• одноклеточные грибы

Вы можете подумать, что эти организмы очень простые, но на самом деле они могут быть очень сложными. У них есть приспособления, которые делают их очень подходящими для жизни в окружающей среде.

Бактерии

Бактерии крошечные. Типичная бактериальная клетка имеет размер всего несколько микрометров (несколько тысячных долей миллиметра). Структура бактериальной клетки отличается от животной или растительной клетки. Например, у них нет ядра, но может быть жгутик. Это хвостовидная часть клетки, которая может вращаться, перемещая клетку.

Основные части бактерий

Простейшие

Простейшие — одноклеточные организмы, обитающие в воде или во влажных местах.Примером может служить амеба. Хотя это всего лишь одна клетка, у нее есть приспособления, которые позволяют ей вести себя немного как животное:

• она производит псевдоподии («ложные ноги»), которые позволяют ей перемещаться примерно
• ее псевдоподии могут окружать пищу и принимать ее внутрь клетки.
• сократительные вакуоли появляются внутри клетки, затем сливаются с поверхностью, чтобы удалить отходы

Изображение амебы, полученное с помощью светового микроскопа, на котором видны несколько псевдоподий

Дрожжи

Возможно, вы знакомы с грибами по грибам и поганкам.Дрожжи — одноклеточные грибы. Они используются пивоварами и виноделами, потому что они превращают сахар в спирт, и пекарями, потому что они могут производить углекислый газ, заставляющий хлеб расти.

У дрожжей есть клеточная стенка, как у растительных клеток, но нет хлоропластов. Это означает, что они должны поглощать сахар для своего питания, вместо того, чтобы иметь возможность самостоятельно производить пищу посредством фотосинтеза.

Дрожжи могут воспроизводиться, производя почки. Почка растет до тех пор, пока не станет достаточно большой, чтобы отделиться от родительской клетки в виде новой дрожжевой клетки.

Несколько дрожжевых клеток с зародышами

ADW: Animalia: ИНФОРМАЦИЯ

Все животные являются членами Королевства животных, также называемых Metazoa. Это Королевство не содержит прокариотов (Kingdom Monera, включает бактерии, сине-зеленые водоросли) или протистов (Kingdom Protista, включает одноклеточные эукариотические организмы). Все представители Animalia многоклеточны и все являются гетеротрофами (то есть они прямо или косвенно полагаются на другие организмы в своем питании). Большинство глотает пищу и переваривает ее во внутренней полости.

Клеткам животных не хватает жестких клеточных стенок, которые характерны для клеток растений. Тела большинства животных (всех, кроме губок) состоят из клеток, организованных в ткани, каждая из которых в той или иной степени специализируется на выполнении определенных функций. В большинстве случаев ткани организованы в еще более специализированные органы. Большинство животных способны к сложным и относительно быстрым движениям по сравнению с растениями и другими организмами. Большинство из них размножаются половым путем с помощью дифференцированных яиц и спермы.Большинство животных диплоидны, что означает, что клетки взрослых содержат две копии генетического материала. Развитие большинства животных характеризуется определенными стадиями, включая зиготу, образованную продуктом нескольких первых делений клеток после оплодотворения; бластула, представляющая собой полый шар клеток, образованный развивающейся зиготой; и гаструла, которая образуется, когда бластула складывается сама по себе, образуя структуру с двойными стенками с отверстием наружу, бластопор.

По оценкам, на Земле обитает от 9 до 10 миллионов видов животных; точное количество неизвестно, и все оценки являются приблизительными. Размеры животных варьируются от нескольких клеток до организмов весом в несколько тонн, таких как синие киты и гигантские кальмары. Безусловно, большинство видов животных — насекомые, особенно разнообразны такие группы, как моллюски, ракообразные и нематоды. По этому показателю наша собственная группа, позвоночные, относительно несущественна с точки зрения разнообразия.

Продолжаются исследования эволюционных взаимоотношений основных групп животных. Для удобства Сеть разнообразия животных следует системе, описанной Хикманом и Робертсом (1994). Для некоторых групп мы включаем результаты текущих исследований в нашу классификацию и обсуждение.

Авторы

Фил Майерс (автор), Музей зоологии, Мичиганский университет в Анн-Арборе.

Одноклеточные организмы: определение и примеры — видео и стенограмма урока

Примеры одноклеточных организмов

Все прокариоты, большинство протистов и некоторые грибы одноклеточные.Некоторые из этих организмов действительно живут большими колониями, но каждая отдельная клетка представляет собой простой живой организм. Давайте рассмотрим несколько примеров одноклеточных организмов.

Valonia ventricosa — протист. Это одноклеточные водоросли и один из крупнейших одноклеточных организмов, которые существуют. Их можно найти в Карибском бассейне и на севере Флориды. Обычно они живут поодиночке, но иногда встречаются небольшими группами. Они имеют шаровидную форму и имеют зеленый цвет. Как и типичные одноклеточные организмы, они едят, растут, размножаются и умирают как одна клетка.

Почти каждый урок биологии использует эвглену, род простейших, который включает такие виды, как Euglena sanguinea и Euglena viridis , в качестве примера одноклеточных организмов. Эвглена — один из наиболее изученных одноклеточных организмов. Ученые проводят различные работы с эвгленой, чтобы узнать о ее жизненном цикле и привычках. Эвглены — одноклеточные жгутиковые протисты. Это означает, что они состоят из одной клетки и для движения используют хлыстоподобный хвост, известный как жгутик (множественное число — жгутик).Эвглена — это зеленые водоросли, обитающие в пресной и соленой воде, а также в тихих водоемах. Они осуществляют фотосинтез, чтобы производить энергию и выполнять все свои жизненные функции как одна уединенная клетка.

Другой широко изучаемый одноклеточный организм — парамеций. Парамеций — одноклеточное простейшее инфузорийное. Их можно найти в пресноводных и морских средах, а также в стоячих прудах. Их одноклеточное тело покрыто небольшими волосками, называемыми ресничками, которые они используют для движения.

Итоги урока

Давайте рассмотрим. Одноклеточные организмы — это полные особи, состоящие только из одной клетки. Эти организмы состоят из простейших, прокариот и грибов. Хотя все они различаются по внешнему виду и среде обитания, все они имеют одну очень важную общую черту; они могут выполнять все свои необходимые жизненные функции, будучи состоящими только из одной клетки.

Что следует помнить

Одноклеточный организм

• Одноклеточные организмы — это организмы, которые осуществляют все свои жизненные процессы в одной клетке
• Одноклеточные организмы включают простейшие, прокариоты и грибы

Результат обучения

Закончив этот урок, вы должны быть в состоянии описать и перечислить примеры одноклеточных организмов.

Volvox, Chlamydomonas, Evolution of Multicellularity

Buss, L. Эволюция индивидуальности . Princeton, NJ: Princeton University Press, 1987.

Cheng, Q. et al. Роль GlsA в эволюции асимметричного деления клеток у зеленой водоросли Volvox carteri . Гены развития и эволюция 213 , 328–335 (2003).

Duncan, L. et al. Семейство генов VARL и эволюционное происхождение регуляторного гена типа основной клетки, regA , в Volvox carteri . Журнал молекулярной эволюции 65 , 1–11 (2007).

Herron, M. D. et al. Триасовое происхождение и ранняя радиация многоклеточных вольвоциновых водорослей. PNAS 106 , 3254–3258 (2009).

Херрон, М. Д. и Мичод, Р. Э. Эволюция сложности в водорослях volvocine: переходы в индивидуальности глазами Дарвина. Evolution 62 , 436–451 (2008).

Кинг Н. Одноклеточные предки развития животных. Клетка развития 7 , 313–325 (2004).

Кирк, Д. Л. Дифференциация гермсомы в Volvox . Биология развития 238 , 213–223 (2001).

Кирк, Д. Л. Программа из двенадцати шагов для развития многоклеточности и разделения труда. BioEssays 27 , 299–310 (2005).

Кирк Д. Л. Вольвокс: молекулярно-генетические истоки многоклеточности и дифференцировки клеток . Кембридж: Cambridge University Press, 1998.

Кирк, Д. Л. и Ниши, I. Volvox carteri как модель для изучения генетического и цитологического контроля морфогенеза. Развитие, рост и дифференциация 43 , 621–631 (2001).

Миллер, С. М. и Кирк, Д. Л. glsA , ген Volvox , необходимый для асимметричного деления и спецификации зародышевых клеток, кодирует шапероноподобный белок. Разработка 126 , 649–658 (1999).

Неделку, А. М. Экологические реакции кооптировались для репродуктивного альтруизма. Письма о биологии 5 , 805–808 (2009).

Nishii, I. et al. Кинезин, invA , играет важную роль в морфогенезе Volvox . Cell 113 , 743–753 (2003).

Петерсон, К. Дж. И Баттерфилд, Н. Дж. Происхождение Eumetazoa: проверка экологических предсказаний молекулярных часов на основании летописи окаменелостей протерозоя. PNAS 102 , 9547–9552 (2005).

Prochnik, S.E. et al. Геномный анализ сложности организма многоклеточной зеленой водоросли Volvox carteri . Science 329 , 223–226 (2010.)

Sanderson, M. J. Молекулярные данные 27 белков не подтверждают докембрийское происхождение наземных растений. Американский журнал ботаники 90 , 954–956 (2003).

Ueki, N. & Nishii, I. Контролируемое увеличение гликопротеиновой везикулы, окружающей эмбрион Volvox , требует транспортера нуклеотида-сахара InvB и требуется для нормального морфогенеза. Растительная клетка 21 , 1166–1181 (2009).

Ueki, N. & Nishii, I. Idaten — новый индуцируемый холодом транспозон Volvox carteri , который можно использовать для маркировки важных для развития генов. Генетика 180 , 1343–1353 (2008).

Важный переход к многоклеточной жизни, возможно, не был таким трудным в конце концов | Наука

Миллиарды лет назад жизнь переступила порог.Одиночные клетки начали объединяться, и мир бесформенной одноклеточной жизни должен был превратиться в буйство форм и функций современной многоклеточной жизни, от муравьев до грушевых деревьев и людей. Это столь же важный переход, как и любой другой в истории жизни, и до недавнего времени мы понятия не имели, как это произошло.

Пропасть между одноклеточной и многоклеточной жизнью кажется почти непреодолимой. Существование одной клетки просто и ограничено. Подобно отшельникам, микробам нужно заботиться только о том, чтобы прокормить себя; ни координация, ни сотрудничество с другими не требуется, хотя некоторые микробы иногда объединяют усилия.Напротив, клетки многоклеточного организма, от четырех клеток некоторых водорослей до 37 триллионов клеток человека, отказываются от своей независимости, чтобы прочно держаться вместе; они берут на себя специализированные функции и сокращают собственное воспроизводство для общего блага, увеличиваясь ровно настолько, насколько им необходимо для выполнения своих функций. Когда они восстают, может вспыхнуть рак.

Многосотовость открывает новые возможности. Животные, например, приобретают подвижность для поиска лучшей среды обитания, ускользания от хищников и преследования добычи.Растения могут глубоко проникать в почву в поисках воды и питательных веществ; они также могут расти к солнечным пятнам, чтобы максимизировать фотосинтез. Грибы образуют массивные репродуктивные структуры для распространения своих спор. Но, несмотря на все преимущества многоклеточности, говорит Ласло Надь, биолог-эволюционист из Центра биологических исследований Венгерской академии наук в Сегеде, ее традиционно «рассматривали как важный переход с большими генетическими препятствиями».

Теперь, Надь и другие исследователи понимают, что, возможно, это было не так уж и сложно.Доказательства приходят с разных сторон. История эволюции некоторых групп организмов фиксирует повторяющиеся переходы от одноклеточных к многоклеточным формам, предполагая, что препятствия не могли быть такими высокими. Генетические сравнения между простыми многоклеточными организмами и их одноклеточными родственниками показали, что большая часть молекулярного оборудования, необходимого для объединения клеток и координации их деятельности, могла существовать задолго до того, как возникла многоклеточность. А умные эксперименты показали, что в пробирке одноклеточная жизнь может дать начало многоклеточности всего за несколько сотен поколений — эволюционный момент.

Биологи-эволюционисты до сих пор спорят о том, что заставляло простые агрегаты клеток становиться все более и более сложными, что привело к удивительному разнообразию сегодняшней жизни. Но вступить на этот путь больше не кажется таким пугающим. «Мы начинаем понимать, как это могло произойти», — говорит Бен Керр, биолог-эволюционист Вашингтонского университета в Сиэтле. «Вы делаете то, что кажется важным шагом в эволюции, и делаете из него серию второстепенных шагов».

https: // wwwqa.sciencemag.org/sites/default/files/1_squid_16x9.jpg Caption

Для изучения развития многоклеточных животных студенты Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе, штат Массачусетс, применяют различные красители. У молодых кальмаров ( Loligo pealei) они обнаруживают мышцы (красные), волосковидные реснички (зеленые) и ядра клеток (синие).

Credit Wang Chi Lau / Курс эмбриологии в морской биологической лаборатории Альтернативный текст Молодь прибрежных кальмаров Longfin, Loligo pealei, окрашенная антиацетилированным тубулином (зеленый), фаллоидином (F-актин, красный) и Hoechst (ядра, синий) ).https://wwwqa.sciencemag.org/sites/default/files/2_mouse_16x9.jpg Подпись

Кровеносные сосуды (зеленый), ядра (синий) и активно делящиеся клетки (красный) окрашивают этот 10,5-дневный эмбрион мыши, чей органы и части тела уже начали появляться.

Кредит Джульетт Петерсен и Рэйчел К. Миллер / Курс эмбриологии в морской биологической лаборатории Альтернативный текст День 10.5. Эмбрионы мыши, иммуноокрашенные на PECAM зеленым, фосфогистон h4 красным и DAPI (ядра) синим.https://wwwqa.sciencemag.org/sites/default/files/3_Chameleon_16x9.jpg Подпись

Этот молодой скрытый хамелеон ( Chamaeleo calyptratus ), с его костями красного цвета и хрящом синего цвета, показывает основные типы клеток скелета.

Кредит Джейк Хайнс и Нейт Питерс / Курс эмбриологии в морской биологической лаборатории Альтернативный текст Скелет скрытого хамелеона (Chamaeleo calyptratus). Окрашивание альциановым синим и ализариновым красным.https://wwwqa.sciencemag.org/sites/default/files/4_amphipod_16x9.jpg Подпись

У этого амфипода Parhyale hawaiensis , мышцы (розовый), кровеносная система (желтая) и твердое покрытие, называемое кутикула (синяя) работает вместе, чтобы дать этому крошечному членистоногому его характерную форму и функцию.

Кредит Лунхуа Го / Курс эмбриологии в морской биологической лаборатории Альтернативный текст Взрослые амфиподы, Parhyale hawaiensis.Розовый — выражение DsRed в мышцах. Желтый — декстран FITC, вводимый в гемолимфу для визуализации системы кровообращения. Синий — автофлюоресценция кутикулы. https://wwwqa.sciencemag.org/sites/default/files/5_cuttlefish_16x9.jpg Подпись

У этой развивающейся карликовой каракатицы ( Sepia bandensis ) есть нервные клетки (тускло-красные) не только в головном мозге, но и в руках. щупальца и мантия, где находится наполненная газом «каракатица» (пурпурная).Мышцы и мозг зеленые; глаза желтые; и ядра синие.

Кредит Мэгги Ригни и Нипам Патель / Курс эмбриологии в Морской биологической лаборатории Альтернативный текст Эмбрион карликовой каракатицы, Sepia bandensis, окрашенный фаллоидином (F-актин; зеленый), DAPI (ядра, синий) и анти-Pax 3/7 (MAb DP312, красный). https://wwwqa.sciencemag.org/sites/default/files/6_Crepidula_16x9.jpg Подпись

Личинка тапочка ( Crepidula fornicate ) имеет панцирь (зеленый) и мембрану, окаймленную С-образной линией ядер ( синий).Желтым показаны нервы, а фиолетовым — мышца, которая втягивает животное в панцирь.

Кредит Джойс Пьеретти, Мануэла Трубано, Саори Тани и Даниэла Ди Белла / Курс эмбриологии в Морской биологической лаборатории Альтернативный текст Конфокальное изображение (Z-стек с расширенным фокусом) личинки велигера Crepidula fornicata (тапочка). Окрашено фаллоидином (F-актин; фиолетовый), DAPI (ядра клеток, синий), анти-серотонином (желтый) и анти-ацетилированным тубулином (красный).

Намеки на многоклеточность датируются 3 миллиардами лет, когда в летописи окаменелостей появляются отпечатки того, что кажется матами микробов.Некоторые утверждали, что окаменелости в форме спирали возрастом 2 миллиарда лет, которые могут быть сине-зелеными или зелеными водорослями, найдены в Соединенных Штатах и ​​Азии и названы Grypania spiralis — или микроскопические образования возрастом 2,5 миллиарда лет. нити, зарегистрированные в Южной Африке, представляют собой первое достоверное свидетельство многоклеточной жизни. Другие виды сложных организмов появляются в летописи окаменелостей гораздо позже. Губки, которые многие считают самым примитивным живым животным, могут появиться 750 миллионов лет назад, но многие исследователи считают группу вайноподобных существ под названием эдиакарские существа, распространенные около 570 миллионов лет назад, первыми окончательными окаменелостями животных.Точно так же ископаемые споры предполагают, что многоклеточные растения произошли от водорослей по крайней мере 470 миллионов лет назад.

И растения, и животные совершили прыжок к многоклеточности только однажды. Но в других группах переход происходил снова и снова. У грибов, вероятно, возникла сложная многоклеточная форма в виде плодовых тел — например, грибов — примерно в дюжине отдельных случаев, заключил Надь в препринте, опубликованном 8 декабря 2017 года на сайте bioRxiv, на основе обзора того, как разные виды грибов — некоторые одноклеточные, некоторые многоклеточные — связаны друг с другом.То же самое и с водорослями: красные, коричневые и зеленые водоросли развили свои собственные многоклеточные формы за последний миллиард лет или около того.

Николь Кинг, биолог из Калифорнийского университета (Калифорнийский университет) в Беркли, нашла открывающее окно в этих древних переходах: хоанофлагелляты, группа живых протистов, которая, кажется, вот-вот совершит прыжок к многоклеточности. Эти одноклеточные родственники животных, наделенные хлыстовым жгутиком и воротником из более коротких волосков, напоминают фильтрующие пищу «воротничковые» клетки, выстилающие каналы губок.Сами хоанофлагелляты могут образовывать шаровидные колонии. Более двух десятилетий назад Кинг научилась культивировать и изучать этих водных существ, и к 2001 году ее генетический анализ начал вызывать сомнения в существовавшей тогда точке зрения, согласно которой переход к многоклеточности был крупным генетическим скачком.

В ее лаборатории начали обнаруживать ген за геном, который когда-то считался эксклюзивным для сложных животных — и, казалось, ненужным в одиночной камере. Хоанофлагелляты имеют гены тирозинкиназ, ферментов, которые у сложных животных помогают контролировать функции специализированных клеток, такие как секреция инсулина в поджелудочной железе.У них есть регуляторы роста клеток, такие как p53 , ген, печально известный своей связью с раком у людей. У них даже есть гены кадгеринов и лектинов С-типа, белков, которые помогают клеткам держаться вместе, сохраняя целостность ткани.

В целом, исследуя активные гены у 21 вида хоанофлагеллят, группа Кинга обнаружила, что эти «простые» организмы имеют около 350 семейств генов, которые когда-то считались эксклюзивными для многоклеточных животных, сообщили они 31 мая в eLife . Если, как она и другие считают, хоанофлагелляты дают представление об одноклеточном предке животных, этот организм уже был хорошо приспособлен для многоклеточной жизни.Кинг и ее лаборатория «поставили протистов на передний план исследования происхождения животных», — говорит Иньяки Руис-Трилло, биолог-эволюционист из Испанского национального исследовательского совета и Университета Помпеу Фабра в Барселоне, Испания.

Вы делаете то, что кажется важным шагом в эволюции, и превращаете его в серию второстепенных шагов.

• Бен Керр, Вашингтонский университет в Сиэтле

Предковые версии этих генов могли не выполнять ту работу, которую они выполняли позже.Например, у хоанофлагеллят есть гены белков, важных для нейронов, но их клетки не похожи на нервные клетки, говорит Кинг. Точно так же их жгутик содержит белок, который у позвоночных помогает создавать лево-правую асимметрию тела, но что он делает в одноклеточном организме, неизвестно. И геномы хоанофлагеллат не во всех отношениях предполагают многоклеточность; им не хватает некоторых критических генов, в том числе факторов транскрипции, таких как Pax и Sox , важных для развития животных.По словам Кинга, отсутствующие гены дают нам «лучшее представление о том, в чем заключались настоящие инновации в отношении животных».

Когда клетки объединились, они не просто использовали существующие гены для новых целей. Исследования Volvox , водоросли, образующей красивые жгутиковые зеленые шары, показывают, что многоклеточные организмы также нашли новые способы использования существующих функций. Volvox и его родственники охватывают переход к многоклеточности. В то время как у особей Volvox имеется от 500 до 60 000 клеток, расположенных в виде полой сферы, у некоторых родственников, таких как виды Gonium , всего от четырех до 16 клеток; другие полностью одноклеточные.Сравнивая биологию и генетику по континууму от одной клетки к тысячам, биологи выясняют, что нужно для того, чтобы становиться все более сложным. «Эта группа водорослей научила нас некоторым этапам эволюции многоклеточного организма», — говорит Мэтью Херрон, биолог-эволюционист из Технологического института Джорджии в Атланте.

Эти исследования показывают, что многие функции специализированных клеток в сложном организме не новы. Вместо этого особенности и функции, наблюдаемые у одноклеточных организмов, перестраиваются во времени и пространстве у их многоклеточных родственников, говорит Корина Тарнита, биолог-теоретик из Принстонского университета.Например, у одноклеточного родственника вольвокса , Chlamydomonas , органеллы, называемые центриолями, выполняют двойную функцию. На протяжении большей части жизни клетки они закрепляют два вращающихся жгутика, которые продвигают клетку через воду. Но когда эта клетка готовится к воспроизведению, она теряет жгутики, и центриоли перемещаются к ядру, где они помогают разделить хромосомы делящейся клетки. Позже каждая дочерняя клетка отрастает жгутики заново. Chlamydomonas может плавать и размножаться, но не одновременно.

Multicellular Volvox может работать с обоими сразу, потому что его ячейки специализированы. У более мелких клеток всегда есть жгутики, которые переносят питательные вещества по поверхности Volvox и помогают ему плавать. Более крупные клетки лишены жгутиков и вместо этого используют центриоли все время для деления клеток.

Многоклеточность стала проще

Исследователи получили одноклеточные дрожжи для развития многоклеточности в лаборатории, продемонстрировав относительную легкость перехода. V. ALTOUNIAN / SCIENCE

Volvox также изменил назначение других функций одноклеточного предка.В Chlamydomonas , древний путь реакции на стресс блокирует размножение ночью, когда фотосинтез прекращается и ресурсы становятся меньше. Но у Volvox тот же самый путь активен все время в его плавательных клетках, чтобы постоянно сдерживать их размножение. По словам Керра, то, что было ответом на сигнал окружающей среды в одноклеточном предке, было использовано для содействия разделению труда в его более сложном потомке.

Третий набор организмов намекает на то, как могло произойти это перепрофилирование существующих генов и функций.За последнее десятилетие Руис-Трилло и его коллеги сравнили более дюжины геномов протистов с геномами животных — сравнение, которое подчеркнуло больший размер и сложность геномов животных, сообщили они 20 июля в eLife . Но более показательное открытие произошло, когда Руис-Трилло; Арнау Себе-Педрос, ныне работающий в Научном институте Вейцмана в Реховоте, Израиль; и Лучано ди Кроче из Барселонского центра геномной регуляции проанализировали портфель генно-регулирующих сигналов протиста Capsaspora .Они обнаружили, что протист использует некоторые из тех же молекул, что и животные, для включения и выключения генов в определенное время и в определенном месте: белки, называемые факторами транскрипции, и длинные цепи РНК, которые не кодируют белки. Но его промоторы — регуляторная ДНК, которая взаимодействует с факторами транскрипции, — были намного короче и проще, чем у животных, как сообщили 19 мая 2016 г. в Cell группы, что свидетельствует о менее сложной регуляции.

Для Руиса-Трилло и его команды открытие указывает на ключ к многоклеточности: усиление точной настройки регуляции генов.То, что казалось огромным скачком по сравнению с одноклеточными предками, выглядело менее устрашающим, если бы отчасти это было связано с перезагрузкой генетических переключателей, позволяющих существующим генам быть активными в новое время и в новых местах. «Это то, что всегда делает эволюция, она использует то, что есть поблизости, для новых целей», — говорит Уильям Рэтклифф из Технологического института Джорджии.

Этим бережливым перепрофилированием можно объяснить быстрые изменения, произошедшие в лаборатории Рэтклиффа. Вместо того чтобы смотреть на летопись окаменелостей или сравнивать геномы существующих организмов, он воссоздал эволюцию в лабораторных культурах.«Мое собственное исследование было направлено не на то, чтобы выяснить, что происходит в реальном мире, а на то, чтобы посмотреть на процесс увеличения сложности эволюции клеток», — объясняет он.

В качестве постдока, работая с Майклом Тревизано в Университете Миннесоты в Сент-Поле, Рэтклифф подвергал дрожжевые культуры искусственному отбору. Он позволил выжить и воспроизвести только самые большие клетки — измеряемые по тому, как быстро они оседают на дно колбы. В течение 2 месяцев начали появляться многоклеточные кластеры, поскольку новообразованные дочерние клетки прикреплялись к своим матерям и образовывали ветвящиеся структуры.

По мере того, как каждая культура продолжала развиваться — некоторые уже прошли более 3000 поколений — снежинки становились больше, дрожжевые клетки становились более прочными и более удлиненными, и развивался новый способ воспроизводства. В больших дрожжах-снежинках несколько клеток вдоль длинных ветвей подвергаются форме самоубийства, высвобождая клетки на кончике, чтобы образовалась новая снежинка. Умирающая клетка жертвует своей жизнью, чтобы группа могла размножаться. Ратклифф объясняет, что это рудиментарная форма клеточной дифференцировки.Он только начал исследовать генетическую основу этих быстро появляющихся черт; Похоже, что это смесь существующих генов, которые кооптируются для новых функций, а другие гены, такие как тот, который помогает разделять делящиеся дрожжевые клетки, становятся отключенными.

Дрожжи также разработали средство защиты, которое является ключом к многоклеточности: способ сдерживать клеточные читеры. Такие мошенники возникают, когда мутации делают одни клетки отличными от других и, возможно, менее способными к сотрудничеству. У сложных организмов, таких как люди, защита частично обеспечивается иммунной системой, разрушающей аберрантные клетки.Это также зависит от узкого места между поколениями, в котором одна клетка (например, оплодотворенная яйцеклетка) служит отправной точкой для следующего поколения. В результате все клетки нового поколения генетически идентичны. У снежных дрожжей есть собственный способ очищения от девиантных клеток. Поскольку со временем мутации накапливаются, наиболее аберрантные клетки обнаруживаются на кончиках снежинок. Но они отрываются, чтобы образовать новые колонии, прежде чем у них появится шанс стать мошенниками.

Этот механизм также позволяет групповым признакам развиваться у дрожжей. Мутации в клетках, высвобождаемых из каждой ветки снежинки, передаются всем клеткам следующей колонии. Следовательно, последующие снежинки начинают с новых групповых черт — например, размера и количества клеток или частоты и местоположения ячеек-самоубийц — которые становятся засыпкой для дальнейшей эволюции. С этого момента адаптируется совокупность, а не отдельные клетки.

Дрожжи не были случайностью.В 2014 году Рэтклифф и его коллеги применили тот же метод отбора для более крупных клеток к Chlamydomonas , одноклеточной водоросли, и снова увидели, что колонии быстро образовались. Чтобы отреагировать на критику в отношении того, что его метод искусственного отбора был слишком надуманным, он и Херрон затем повторили эксперимент Chlamydomonas с более естественным давлением отбора: популяция парамеций, которые поедают Chlamydomonas и склонны отбирать более мелкие клетки. Опять же, своего рода многоклеточность возникла быстро: в течение 750 поколений — примерно через год — две из пяти экспериментальных популяций начали формироваться и воспроизводиться как группы, как написала команда 12 января в препринте на bioRxiv.

Сравнение Volvox , водоросли с сотнями клеток (внизу), с ее более простыми родственниками — одноклеточными Chlamydomonas (вверху слева) и с 4-16 клетками Gonium (вверху справа) — имеет показал шаги к многоклеточности.

(вверху слева) Эндрю Сайред / Science Source; (вверху справа) ФРАНК ФОКС / НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА; (внизу) ВИМ ВАН ЭГМОНД / НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА

Если многоклеточность дается так легко, почему сложным организмам потребовалось несколько миллиардов лет после зарождения жизни для того, чтобы прочно утвердиться? Традиционно исследователи винят в ранней атмосфере низкий уровень кислорода: чтобы получить достаточно кислорода, организмы нуждались в максимально возможном соотношении поверхности к объему, что заставляло их оставаться маленькими.Только после повышения уровня кислорода около 1 миллиарда лет назад могли возникнуть более крупные многоклеточные организмы.

В 2015 году, однако, Николас Баттерфилд, палеонтолог из Кембриджского университета в Соединенном Королевстве, предположил, что низкий уровень кислорода на самом деле способствует развитию многоклеточности древних морских организмов. Более крупные многоклеточные организмы с множеством жгутиков лучше переносили воду через клеточные мембраны для сбора кислорода. Дефицит питательных веществ в древних морях помог бы сделать следующий шаг — эволюцию специализированных типов клеток, потому что более сложные организмы могут более эффективно собирать пищу.Что касается того, почему сложным организмам потребовалось так много времени, чтобы появиться, Баттерфилд считает, что отставание отражает время, которое потребовалось для развития более сложной регуляции генов, необходимой для многоклеточности.

Теория Баттерфилда «действительно довольно элегантна и проста, она основана на первых принципах физики и химии, помещена в глубокий геохимический, биогеохимический и биофизический контекст», — говорит Ричард Гросберг, биолог-эволюционист из Калифорнийского университета в Дэвисе.

После того, как организмы переступили порог многоклеточности, они редко возвращались назад.Во многих линиях количество типов клеток и органов продолжало расти, и они разработали все более изощренные способы координации своей деятельности. Ратклифф и Эрик Либби, биолог-теоретик из Университета Умео в Швеции, 4 года назад предположили, что эффект трещотки взял верх, что привело к неумолимому увеличению сложности. Чем более специализированными и зависимыми друг от друга становились клетки сложных организмов, тем труднее было вернуться к одноклеточному образу жизни. Эволюционные биологи Гай Купер и Стюарт Уэст из Оксфордского университета в Великобритании недавно подтвердили эту картину с помощью математического моделирования.«Разделение труда — это не следствие, а движущая сила» более сложных организмов, — писали Купер и Уэст 28 мая в журнале Nature Ecology & Evolution .

В результате первоначального перехода от одной клетки ко многим, возник цикл возрастающей сложности, и результатом стало разнообразие современной многоклеточной жизни.

Одноклеточные организмы. Факты для детей

Valonia ventricosa , разновидность водорослей, входит в число крупнейших одноклеточных видов. Его диаметр может достигать 5 сантиметров (2.0 дюймов).

Одноклеточные организмы — это организмы, состоящие из одной клетки. Они делятся на два совершенно разных типа из разных классификационных царств.

Различия между прокариотами и эукариотами значительны. У эукариот есть ядро ​​и различные субклеточные органы, называемые органеллами, а у прокариот — нет.

Наблюдения

Почти все одноклеточные организмы являются микроорганизмами, но вы можете наблюдать за эукариотами и многими прокариотами с помощью сложного микроскопа.Бактерии выглядят как темные точки. Чтобы собрать одноклеточные организмы для наблюдения, можно положить покровное стекло на поверхность воды пруда и оставить его на ночь. К следующему утру многочисленные одноклеточные организмы вырастут целыми колониями на дне лотка. Они быстро размножаются: колонии могут удвоиться в размере от 30 минут до нескольких часов.

Одноклеточные организмы можно найти повсюду. Самые древние формы жизни существовали 3,8 миллиарда лет назад, если не дольше. Они преследуют различные стратегии выживания: фотосинтез (цианобактерии), хемотрофию (многие археи) и гетеротрофию (амебы).У некоторых одноклеточных организмов есть жгутики, маленькие хвосты, которые они используют для передвижения, или лобоподы, расширения клеточного скелета (цитоскелета), которые выглядят как каплевидные руки. Жгутики наших одноклеточных предков встречаются вплоть до животных, где они проявляются в виде жгутиковых сперматозоидов.

Из всех шести супергрупп эукариот четыре состоят исключительно из одноклеточных организмов. Одноклеточные организмы различаются по размеру, от самых маленьких бактерий размером всего лишь треть микрона (300 нанометров) в поперечнике, до титановых плазмодийных слизистых форм, которые могут вырастать до 20 см (8 дюймов) в поперечнике.Самые большие одноклеточные организмы могут иметь миллионы ядер, разбросанных по клеточной оболочке.