Царство Простейшие

К царству простейшие (Protista) относятся эукариотические организмы, тело которых морфологически представлено одной клеткой, а функционально соответствует целостному организму. Иными словами, это организмы на клеточном уровне организации.

Снаружи клетка простейшего отграничена от окружающей среды цитоплазматической мембраной типичного строения. На мембране находится слой, образованный из мукополисахаридов, — гликокаликс. Этот слой связан с рецепторной системой мембраны. У простейших растительного происхождения кнаружи от мембраны формируется клеточная стенка из целлюлозы или других полисахаридов. Поддержанию постоянной формы тела способствует пелликула — определенным образом структурированный, прилегающий к мембране слой цитоплазмы. Если оболочка или пелликула отсутствует, то форма тела простейших непостоянна. Тело простейших может быть заключено в панцирь или раковину — наружный скелет. Форма и материал, из которого строятся раковины, весьма различны. Они могут быть целиком органическими (псевдохитин), из углекислого кальция, диоксида кремния, сернокислого стронция. Некоторые простейшие обладают внутренним минеральным или органическим скелетом (лучевики, солнечники).

Цитоплазма клетки делится на два слоя: наружный — эктоплазму — и внутренний — эндоплазму. Эктоплазма — прозрачная и плотная, в то время как эндоплазма — зернистая, более жидкая и содержит различные включения и клеточные органеллы. Граница между этими слоями условна.

В клетке имеется набор органелл, характерных для клеток эукариот. Это эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, митохондрии, пластиды, различные вакуоли. Расположенные в цитоплазме микрофиламенты обеспечивают подвижность клеток, сокращение тела и т. д. Микротрубочки выполняют роль цитоскелета: они входят в состав пелликулы, участвуют в образовании ротовых аппаратов, выполняют роль «рельсов», при транспортировке некоторых клеточных структур внутри клетки. В основе строения жгутиков и ресничек лежат в определенном порядке расположенные микротрубочки. Снаружи жгутики и реснички одеты цитоплазматической мембраной, а в цитоплазме связаны с базальным тельцем. Органеллами движения и захвата пищи у простейших служат псевдоподии (ложноножки), жгутики и реснички.

К мембранным структурам клетки принадлежат сократительные (пульсирующие) вакуоли. Основная функция сократительных вакуолей — регуляция осмотического давления. У разных видов организмов число вакуолей колеблется от 1 до 20.

У гетеротрофных и миксотрофных простейших образуются пищеварительные вакуоли в процессе фагоцитоза или пиноцитоза. Фагоцитоз и пиноцитоз — 2 формы эндоцитоза, различие между которыми состоит только в размерах захватываемых частиц. При фагоцитозе с помощью псевдоподий захватываются крупные пищевые частицы (бактерии, одноклеточные водоросли и др.). При пиноцитозе захватываются или исключительно мелкие частицы, или растворенные в воде органические вещества. Непереваренные остатки пищи выбрасываются во внешнюю среду (дефекация).

В верхнем слое цитоплазмы у ряда простейших располагаются экструсомы. Это органеллы, окруженные мембраной и способные при раздражении выбрасывать свое содержимое из клетки. Примером экструсом могут служить трихоцисты инфузорий.

Как у всех эукариот, у простейших есть ядро. Клетка может иметь одно ядро, при этом ядро бывает или гаплоидным (хламидомонада), или диплоидным (амеба). У крупных протистов клетка может содержать много ядер, при этом все ядра — одной плоидности. Для простейших отмечено явление ядерного дуализма (фораминиферы, инфузории): в клетке минимум 2 ядра, но они разной плоидности. Малое ядро, или генеративное, — диплоидное, большое ядро, или вегетативное —- полиплоидное. У простейших известны разные типы митотического процесса.

По типу питания простейшие делятся на автотрофов (фотосинтетики), гетеротрофов (сапрофиты, паразиты, хищники) и миксотрофов. Миксотрофы — организмы, сочетающие как автотрофный, так и гетеротрофный тип питания.

Простейшие дышат всей поверхностью тела растворенным в воде кислородом. У паразитов — дыхание анаэробное (гликолиз). Выделение растворимых в воде продуктов обмена происходит также через всю поверхность тела.

Простейшие могут размножаться как бесполым, так и половым способом. Бесполое размножение протекает или по типу мопотомии (деление клетки на две с последующим их ростом), или по типу палинтомии (многократное деление без последующего роста клеток). Половой процесс происходит также по двум типам: копуляции — слияние гамет — и конъюгации. Различают изогамную копуляцию и анизогамную копуляцию. Крайним выражением анизогамии служит оогамный половой процесс. Второй тип полового процесса — коньюгация — представляет собой обмен генетическим материалом между двумя особями.

Простейшие обладают раздражимостью. Воздействие факторов внешней среды они воспринимают с помощью рецепторов, расположенных в мембранах, или с помощью определенных органелл — светочувствительных глазков. Ответом на раздражение обычно служит движение — таксис. Если организм перемещается по направлению к действующему фактору, это положительный таксис, а если в противоположном направлении — отрицательный таксис. Простейшие реагируют на свет, температуру, химические вещества, механическое воздействие и т. д.

Простейшие способны инцистироваться — образовывать вокруг тела плотную защитную оболочку. В состоянии цисты происходит переживание неблагоприятных условий среды и расселение.

Простейшие широко распространены. Они обитают в морях и пресных водоемах, где входят в состав бентоса и планктона. Большую группу составляют почвенные простейшие, в качестве среды обитания использующие капиллярную влагу почвы. Среди простейших много паразитических форм, поражающих животных, включая человека, и растения.

Система простейших вызывает много споров, и окончательно принятого варианта фактически не существует.