• Движение протист обеспечивают особые органеллы: жгутики (рис. 38.1), реснички или ложные ножки (псевдоподии). Кроме двигательной функции, жгутики и реснички могут выполнять и некоторые другие. Иногда жгутики служат для прикрепления, образуя стебелек (см. рис. 37.4). Движения жгутиков и ресничек обеспечивают постоянные потоки воды вокруг клетки, приносящие частички пищи и очищающие ее поверхность от посторонних частиц.

Амебоидное движение происходит благодаря образованию временных выростов - псевдоподий. Они бывают разной формы, у некоторых видов способны сливаться между собой в определенных участках и образовывать ловчую сеть для захвата питательных частичек (рис. 38.2).

Скользящее движение присуще лишь немногим группам протист: одноклеточным животным грегаринам (рис. 38.3), диатомовым водорослям и некоторым другим. У грегарин скольжение происходит за счет волнообразных движений продольных складок поверхности клетки, у диатомовых водорослей - стекания слизи с поверхности клетки в определенном направлении.

Рис. 38.1. Длинный жгутик эвглены (фотография сделана с помощью сканирующего электронного микроскопа): 1 - углубление, в котором находится жгутик (2)

Рис. 38.2. Типы псевдоподий (стрелки показывают направление движения цитоплазмы): 1 - широкие с закругленной верхушкой; 2 - тоненькие, способные сливаться между собой; таким образом они образуют ловчую сеть вокруг клетки; 3 - тоненькие неразветвленные

Рис. 38.3. Грегарина - одноклеточный паразит членистоногих

• Питание одноклеточных эукариот. Среди протист по типу питания выделяют автотрофов, гетеротрофов и миксотрофов. Гетеротрофы могут поглощать еду посредством пиноцитоза или фагоцитоза (вспомните, как формируются пищеварительные вакуоли). Разновидностью фагоцитоза служит высасывание содержимого клетки добычи хищными жгутиконосцами и некоторыми инфузориями (рис. 38.4).

Рис. 38.4. I. Хищная инфузория дидиний: 1 - хоботок, на верхушке которого находится ротовое отверстие, проникает в тело добычи; 2 - пояски ресничек, при помощи которых дидиний плавает. II. Дидиний (3, 4), поедающий инфузорию-туфельку

Рис. 38.5. Система органелл пищеварения инфузории-туфельки

Многим одноклеточным организмам присуще сложное поведение, связанное с поиском и захватом пищи. Оно заключается в распознавании рецепторными молекулами поверхности клетки химических веществ источника питания (другой клетки, органических частиц и т. п.).

Автотрофные (большинство водорослей) и миксотрофные (например, эвглена зеленая, хламидомонада) протисты способны к фотосинтезу. Запасными полисахаридами у них служат крахмал (зеленые водоросли), хризоламинарин (диатомовые водоросли) и др. У гетеротрофов накапливается полисахарид гликоген.

Непереваренные твердые остатки амебообразные организмы могут выбрасывать в любом месте своей поверхности, а у тех, которые имеют постоянную форму клетки (например, инфузория-туфелька), для этого служит участок особого строения - порошица (рис. 38.5).

Функцию выделения из клетки избытка воды вместе с растворенными в ней продуктами обмена веществ осуществляет сократительная вакуоль, присущая в основном пресноводным протистам. У паразитических видов и обитателей соленых водоемов эта вакуоль обычно отсутствует, а выделение происходит через всю поверхность клетки.

• Размножение протист преимущественно бесполое, иногда - половое. Для многих видов (фораминиферы, малярийный паразит и др.) характерны сложные жизненные циклы, происходящие со сменой поколений с разными формами размножения.

Бесполое размножение происходит в виде разновидностей митотического деления. В некоторых случаях во время митоза ядерная оболочка сохраняется, и ядро перешнуровывается надвое по окончании расхождения хромосом к его полюсам (например, у амеб, многих жгутиконосцев и проч.).

Бесполое размножение может осуществляться делением пополам (амеба протей, эвглена зеленая, инфузория-туфелька и др.), множественным делением (малярийный паразит), почкованием (некоторые инфузории) или с помощью подвижных (зооспоры) или неподвижных (водоросли, грибы) спор. При почковании от большей (материнской) клетки может отделяться одна или несколько более мелких (дочерних). В результате множественного деления ядро клетки многократно делится, а затем вокруг каждого из дочерних ядер отделяется участок цитоплазмы и образуются десятки или сотни мелких дочерних клеток (фораминиферы).

Рис. 38.6. I. Размножение хламидомонады: бесполое (А) и половое (Б). II. Размножение слизистых споровиков. III. Цикл развития малярийного пара зита: В - бесполые поколения в организме человека; Г - половое размножение и развитие бесполых поколений в организме комара; Д - попадание подвижных клеток из слюнных желез комара в кровь человека

Половой процесс обычно происходит в формах попарного слияния половых клеток — гамет. У одних видов (хламидомонады, фораминиферы) все гаметы одинаковые, у других (малярийный паразит, вольвокс) - женские и мужские половые клетки отличаются между собой размерами (рис. 38.6).

Конъюгация известна у инфузорий, некоторых водорослей и грибов. Во время конъюгации две клетки инфузорий обмениваются мигрирующими ядрами. У нитчатой водоросли спирогиры между отдельными клетками двух нитей возникают цитоплазматические мостики, по которым содержимое одной клетки переходит в другую с образованием зиготы (рис. 38.7). В последующем зигота прорастает новой нитью.

Рис. 38.7. Конъюгация у спирогиры: 1 - цитоплазматический мостик между двумя клетками; 2 - содержимое одной клетки переходит в другую с образованием зиготы; 3 - пустая клеточная оболочка

• Поведение одноклеточных эукариот. Подобно другим организмам, протистам присуща раздражимость, то есть способность воспринимать раздражители окружающей среды и определенным образом на них отвечать. Двигательные реакции протист имеют название таксисы. Таксис (от греч. таксис - размещение) - направленные движения организмов к раздражителю (положительный таксис) или от него (отрицательный таксис). Например, клетки эвглены зеленой или хламидомонады движутся в направлении источника освещения благодаря наличию особенного светочувствительного образования — глазка.

• Адаптации протист к среде обитания. Существование в разнообразных средах обитания возможно благодаря наличию у протист разнообразных приспособлений (адаптаций) к факторам окружающей среды. Например, у обитателей толщи воды имеются разнообразные выросты раковины, клеточной стенки или внутреннего скелета в виде шипов, радиально расположенных игл (например, у некоторых фораминифер и радиолярий), которые увеличивают площадь поверхности клетки, одновременно уменьшая ее плотность. Свободному парению в толще воды способствует и сеть из тонких псевдоподий (радиолярии) или включения капель жироподобного вещества в цитоплазме (радиолярии, панцирные жгутиковые и т. п.).

У протист, ведущих сидячий образ жизни, есть образования, с помощью которых они прикрепляются к субстрату; например, прикрепительный стебелек инфузорий-сувоек (рис. 37.4).

Обитание в мелких заполненных водой капиллярах почвы также отражается на определенных особенностях строения. Клетки почвенных протист в 5-10 раз мельче по сравнению с размерами близких видов - обитателей пресных или соленых водоемов, часто сплюснуты, несколько упрощенного строения.

• Инцистирование. Засушливые периоды и низкие температуры одноклеточные животные переживают в виде особенных стадий покоя - цист. В процессе образования цист (инцистирования) может происходить сложная перестройка клетки. Например, у инфузорий во время инцистирования исчезают структуры, связанные с активной жизнью (реснички, органеллы захвата пищи, вакуоли и др.), цитоплазма обезвоживается, уплотняется, а вокруг клетки формируются защитные оболочки (обычно их не менее двух) (рис. 38.8). Эти оболочки характеризуются низкой проницаемостью и осуществляют механическую и химическую защиту клетки, которая сохраняет жизнеспособность в инцистированном состоянии многие месяцы и даже годы. Цисты обеспечивают распространение протист ветром, водой или при участии живых существ.

Рис. 38.8. Цисты амебы (1) и инфузории (2)

Ключевые термины и понятия. Инцистирование, таксис.

Кратко о главном

• Движения протист обеспечивают жгутики, реснички, ложные ножки (псевдоподии), волнообразные сокращения поверхности клетки или направленное стекание слизи.
• Среди протист по типу питания различают автотрофов, гетеротрофов и миксотрофов. Непереваренные твердые остатки пищи амебообразные организмы могут выбрасывать в любом месте своей поверхности, а у имеющих постоянную форму тела (например, инфузория-туфелька) для этого служит участок особого строения - порошица. Функцию выделения из клетки избытка воды вместе с растворенными в ней продуктами обмена веществ осуществляют сократительные вакуоли, присущие в основном пресноводным протистам. У паразитических видов и обитателей соленых водоемов эта вакуоль обычно отсутствует, а выделение происходит через всю поверхность клетки.
• У протист известно бесполое и половое размножение. Бесполое размножение происходит в виде разновидностей митоза: деления пополам, множественного деления, почкования и др. Половой процесс осуществляется в виде слияния гамет с образованием зиготы. Для многих видов характерны сложные жизненные циклы в результате смены поколений с разными формами размножения. Для переживания неблагоприятных условий протисты образуют споры (водоросли и грибы) или цисты (одноклеточные животные).
• Протистам присуща раздражимость - способность воспринимать раздражители окружающей среды и определенным образом на них отвечать. Двигательные реакции на раздражители имеют название таксисов.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие формы движения известны у протист? Какие органеллы их обеспечивают? 2. Как у протист удаляются остатки пищи и выделяются конечные продукты обмена веществ? 3. Как размножаются протисты? 4. Что такое конъюгация? Каково ее биологическое значение? 5. Как протисты переживают неблагоприятные условия?

Подумайте

Что общего и отличного в размножении прокариот и одноклеточных эукариот?