Изучение животных на лекциях и практических занятиях дополняется за счет самостоятельной работы студента с руководствами по зоологии и завершается подготовкой таблиц – характеристик важнейших групп. Эту работу желательно выполнять в отдельной тетради.
К подцарству Простейших относят животных, тело которых состоит из одной клетки, морфологически они сходны с клетками многоклеточных животных, но физиологически отличаются тем, что выполняют функции целостного организма. Простейшие – это организмы на клеточном уровне организации. В настоящее время известно около 39 тысяч видов простейших. Для характеристики простейших заполняются таблица–характеристика "Характеристика важнейших групп Простейших".Характеристика важнейших групп Простейших
| № п/п | Признаки |
| 1. | Способ движения |
| 2. | Устройство органоидов передвижения |
| 3. | Тип и способ питания |
| 4. | Устройство органоидов приема пищи |
| 5. | Локализация органоидов приема пищи и выбрасывания непереваренных остатков |
| 6. | Покровные формообразующие элементы |
| 7. | Скелетные образования (устройство, положение в клетке, химический состав) |
| 8. | Тип бесполого размножения |
| 9. | Тип полового процесса |
| 10. | Тип ядерного цикла |
| 11. | Ядерный аппарат и тип ядерно-цитоплазматических отношений |
Комментарий к таблице: в этой таблице должны быть охарактеризованы классы Sarcodina и Mastigophora (тип Sarcomastigophora), а также тип Sporozoa (Apicomplexa) и тип Ciliophora. При этом студент может составлять отдельные таблицы на каждую характеризуемую группу или в правой части таблицы поместить 2 – 3 столбца или даже все 4 столбца.
Наиболее частой ошибкой при составлении подобных таблиц является переписывание в них больших фрагментов текста учебника. При подготовке таблицы следует перечитать конспекты лекций, материалы практических занятий, внимательно изучить учебник и затем обдумать краткие ответы по соответствующим пунктам. Например, правильный ответ на вопрос "тип и способ питания" может быть таким "гетеротрофный тип питания, голозойный способ питания" или "гетеротрофный тип питания, сапрофитный способ питания". Поглощение пищи может идти за счет формирования фагоцитозных (пиноцитозных) вакуолей в любом месте тела или в определенной зоне тела. У большинства простейших формируются специальные органоиды приема пищи, которые имеют вполне определенную локализацию Аналогично этому выбрасывание непереваренных остатков может осуществляться в любом месте тела или через строго локализованную порошицу. В таблице следует указать, имеются или отсутствуют у данной группы специализированные органоиды приема пищи, кратко описать их устройство (например "цитостом и цитофаринкс" или "околоротовое углубление, цитостом, цитофаринкс, околоротовая цилиатура). При ответе на вопрос о локализации приема пищи и выбрасывания непереваренных остатков указывается, имеется или отсутствует строгая локализация этих процессов.
При ответе на вопрос об устройстве органоидов передвижения следует не только их назвать, но желательно изобразить схему строения жгутика (реснички) и привести обозначения.
Часть видов простейших не обладает особыми покровными структурами, их клетка одета лишь цитоплазматической мембраной. Такие виды способны в широких пределах менять форму тела, образуя ложноножки. У большинства видов простейших поверхность клетки одета плотной эластичной оболочкой – пелликулой, которая образуется за счет уплотнения поверхностного слоя эктоплазмы и наличия в нем различных опорных образований, в некоторых случаях образование пелликулы сопровождается увеличением количества мембран до 2 или 3 (споровики). Для инфузорий характерно чрезвычайное усложнение структуры поверхностного слоя, который включает многочисленные фибриллы (а также альвеолы) и носит название обладающие пелликулой или кортексом, форму клетки могут изменять в очень ограниченных пределах. Наконец, некоторые жгутиконосцы формируют кнаружи от клетки чешуйчатый панцирь (в этих случаях форма тела вообще не способна изменяться).
При описании скелета следует различать наружную раковину (которая может быть однокамерной или многокамерной) и внутренний скелет (наиболее часто он представлен системой сложно соединенных игл, вложенных друг в друга шаров или иметь иную, еще более сложную форму). По химическому составу выделяются органический скелет, агглютинированный скелет (к органической основе скелета приклеены песчинки) и неорганический скелет, в этом последнем случае необходимо указать название вещества, из которого образован скелет.
Бесполое размножение (агамогония) у простейших может быть представлено:
1. монотомией (деление надвое, обе дочерние клетки одинаковы, следующее деление происходит только после периода роста клетки и достижения ей размеров материнской),
2. палинтомией (деления надвое, обе дочерние клетки одинаковы, период роста не выражен, так что с каждым делением клетки уменьшаются в размерах);
3. шизогонией (в этом случае сначала происходит несколько делений ядра, а затем деление цитоплазмы),
4. почкованием (деление надвое, но дочерние клетки резко различаются по величине, процесс начинается с появления на родительской клетке маленького выроста, который затем отделяется).
Половой процесс у простейших чаще всего протекает в форме гамогонии) т.е. образования гамет и копуляции, т.е. слияния гамет. Копуляция в свою очередь может быть представлена в изогамной и анизогамной (гетерогамной) формах. Только для инфузорий характерна конъюгация – особый тип полового процесса, протекающий в форме временного соединения двух клеток, в ходе которого происходит слияние гаплоидных ядер, происходящих из разных клеток, слияния цитоплазмы клеток при этом не происходит.
Ядерные циклы могут быть представлены циклами с гаметической редукцией (редукционное деление предшествует образованию гамет), в этом случае все стадии жизненного цикла, кроме гамет, диплоидны; с зиготической редукцией (первое деление зиготы является редукционным), все стадии жизненного цикла, кроме зиготы, гаплоидны; и с промежуточной редукцией, в этом случае редукционное деление находится между двумя вегетативными стадиями, часть стадий жизненного цикла гаплоидна, часть – диплоидна.
По особенностям строения ядра и ядерно–цитоплазматическим взаимоотношениям клетки делятся на моноэнергидные (клетка имеет одно диплоидное или гаплоидное ядро), полиэнергидные (клетка имеет несколько гаплоидных или диплоидных ядер), полиплоидные (клетка имеет одно ядро более, чем с двумя наборами хромосом), возможно также сочетание двух последних типов организации.
Вопрос о происхождении многоклеточных животных имеет большое значение, так как представляет собой основу для понимания эволюции организации животных и их индивидуального развития. Существует множество гипотез о происхождении многоклеточных, однако можно считать прочно установленным, что многоклеточные произошли от одноклеточных.
Все структурные компоненты клеток многоклеточных частично или полностью идентичны таковым одноклеточных, кроме того, в пределах простейших наблюдается тенденция перехода к многоклеточности, что проявляется, например, в возникновении полиэнергидной организации у ряда видов, а также в возникновении колониальных видов. Чисто теоретически мыслимы три способа возникновения многоклеточных: 1.симбиотический способ, 2. через колониальных предков, 3. за счет целлюляризации – образования у многоядерного (полиэнергидного) простейшего внутренних мембран вокруг каждого ядра. Проявления полиэнергидности и колониальности у простейших послужили основанием к разработке гипотез о происхождении Metazoa. Гипотезы о происхождении многоклеточных подразделяются на две группы – колониальные и полиэнергидные (целлюлярные). В таблице анализируются эти две группы гипотез.
Характеристика гипотез о происхождении многоклеточных (сравнение гипотез происхождения многоклеточных от колониальных простейших и от одиночных простейших).
| № п/п | Положения сравниваемых гипотез | Колониальная гипотеза | Полиэнергидная гипотеза |
| 1. | Предковая форма простейших, давшая начало многоклеточным | ||
| 2. | Способ становления многоклеточности | ||
| 3. | Какая группа многоклеточных возникла | ||
| 4. | Доводы в пользу рассматриваемой гипотезы | ||
| 5. | Доводы против рассматриваемой гипотезы |
Комментарий к таблице: в первой строке таблицы надо назвать группу простейших (на уровне класса), которая, в соответствии с представлениями характеризуемой гипотезы, дала начало многоклеточным. В следующей строке необходимо кратко описать способ становления многоклеточности. Для ответа на этот вопрос студент должен четко уяснить себе, что многоклеточные отличаются от простейших не столько количеством клеток, сколько наличием клеточной дифференцировки, причем в двух характеризуемых гипотезах пути дифференцировки оцениваются по–разному. Любая гипотеза о филогении животных включает три обязательных пункта: выявление вероятной предковой группы, возможные пути перехода, и, наконец, заключение о том, какая группа животных образовалась в результате этих эволюционных перестроек. Авторы разных колониальных гипотез на этот вопрос отвечают по–разному, поэтому в таблице лучше не называть конкретную группу животных, но дать ответ на описательном уровне: следует указать количество слоев в теле наиболее примитивных многоклеточных и их функции. Согласно полиэнергидной гипотезе наиболее примитивными многоклеточными были бескишечные плоские черви