Характеристика простейших

К подцарству Protozoa относятся одноклеточные, многоклеточные и колониальные эукариоты, организация которых не выходит за пределы клеточного уровня.

Внутреннее строение в принципе оно не отличается от строения любой клетки эукариот. Однако клетки тканей многоклеточных животных представляют собой лишь элементарную единицу организма, «делегировавшую» це­лый ряд функций индивидууму и ограниченную в своем строении функциями ткани, в состав которой она входит. Самое же примитивное моноэнергидное простейшее, будучи клеткой, представляет собой организм, то есть физиологическое единство, требующее полного обеспечения всех функций организма, а также и тех функций, которые обеспечивают существование в данных условиях существования. Именно поэтому клетки простейших всегда устроены много более сложно, чем клетки мно­гоклеточных животных.

Размеры наибольшего числа видов Protozoa колеблются при этом от 5 до 150 мкм (1 мкм, микрон = 1 • 10~6 м). Одими из самых мелких представителей Protozoa, видимо, Babesia — внутриклеточный паразит крупного рогатого скота, его размеры не превышают 12,5 мкм. Среди свободноживущих простейших хищный жгутиконосец Spiromonas angusta имеет размеры 8-10 мкм, иногда до 18 мкм.

Наиболее известные широкому кругу людей простейшие — инфузория туфель­ка и амеба-протей — по сравнению с ними великаны. Длина Paramecium caudatum достигает 150-250 мкм, a Amoeba proteus 600 мкм. Но среди простейших они сов­сем не гиганты. В известняках сохранились раковины вымерших фораминифер, диаметр которых достигал 18 см. Ныне существующие глубоководные Xenophyophorea имеют размеры от 1 мм до 25 см. К самым маленьким многоклеточным животным относятся коловратки Asomorpha musculus (45 мкм), всего в 40 раз крупнее самого мелкого простейшего.

Благодаря микроскопическим размерам возникает целый ряд ограничений или так называемых запретов в освоении простейшими различных биотопов и сред обитания.

Первое ограничение — восприятие простейшими пространства. Они фактически оказались мономерными животными, реагирующими на внешние воздействия так, словно существует лишь одна пространственная координата.

Другое следствие малых размеров — огромная относительная поверхность тела. Благодаря этому простейшие предрасположены осуществлять вей процессы обмена веществ через поверхность тела, для чего используются все известные типы обмена от гетеротрофности до автотрофности. Обратная сторона этого свойства — невозможность простейших быть неподвижными относительно жидкости, в которой они обитают. Если бы они были неподвижными, то очень быстро истратили все питательные вещества и кислород в достижимом для них объеме пространства, насытили бы его продуктами обме­на и углекислым газом. Это привело бы простейшее к быстрой гибели. Поэтому они должны или двигаться сами, или двигать воду мимо себя. Сказанное способствовало возникновению двигательного и вододвигательного аппаратов простейших.

Еще одно следствие малых размеров простейших — они представляют собой некое экологическое единство, поскольку обитают либо в воде, в частности, в капиллярной влаге почвы, либо в жидкой среде с большим содержанием воды. В воздушной среде они активно существовать не могут. Это объясняется неизбежностью быстрого вы­сыхания, невозможностью регулировать водообмен через огромную относительную поверхность тела.

В результате этого возникло еще одно общее свойство подавляющего большин­ства простейших, перешедших к обитанию в пресных, и особенно во временных водоемах (лужи и т. п.). Вернее, вероятно, именно приобретение этого свойства и позволило простейшим завоевать такую гигантскую адаптивную зону, как вре­менные пресные водоемы; это — способность инцистироваться, т. е. образовывать покоящиеся стадии — цисты, снабженные устойчивой к высыханию оболочкой. Благодаря этому простейшие не только могут сохраняться при наступлении не­благоприятных условий (например, высыхание лужи), но и перемещаться с помо­щью ветра, других животных, заселяя другие водоемы, часто приобретая всесвет­ное распространение.

Наконец, еще одно следствие малых размеров тела — невозможность развить ско­рости движения, доступные более крупным животным, несмотря на то что абсолют­ные скорости движения среди простейших варьируются в очень широких пределах. У простейших с амебоидным движением скорости находятся в пределах 0,2-4,0 мкм/с, у жгутиконосцев 30-325 мкм/с, у инфузорий 200-3740 мкм/с.

Малые размеры простейших закономерно ограничили и способы локомоции тех из них, что обитают в толще воды. Оказывается, из-за их малых размеров вода для них оказывается очень «вязкой» средой, как бы прилипающей к поверхности тела. Пассивно движущееся тело в таких условиях подвергается влиянию так называе­мых крутящих гидродинамических моментов, из-за чего их движение неуправляе­мо, нестабильно и биологически неоправданно. Благодаря этому животное не может осуществлять необходимые для выживания движения, а также целенаправленно ориентироваться в окружающем пространстве. Появление типичных для простей­ших органов передвижения (реснички, жгутики) не только дало им возможность ак­тивно плавать, но и, вращаясь вокруг собственной оси, описывать в толще воды спи­ральную траекторию. Это стабилизирует положение тела простейшего в пространс­тве, позволяя ему уйти от возмущающего воздействия гидродинамических моментов «вязкой»среды.