Определение и описание
К подцарству Одноклеточных, или Простейших, относят животных, тело которых состоит из одной клетки. Размеры простейших в среднем 0,1—0,5 мм. Бывают особи ещё меньшей величины — около 0,01 мм. Встречаются и довольно крупные организмы, длиной в несколько миллиметров и даже сантиметров. Форма тела простейших разнообразна. Оно может быть постоянным, иметь лучевую, двустороннюю симметрию (жгутиковые, инфузории) или вообще не иметь постоянной формы (амеба).
Одноклеточные организмы выполняют те же функции, что многоклеточные: питаются, двигаются и размножаются. Их клетки должны быть невероятно многофункциональны, чтобы делать все то, за что у других животных отвечают особые органы. Одноклеточные животные настолько непохожи на остальных, что их выделяют в отдельные подцарство простейших.
Строение эвглены зеленой
Тело простейших состоит из цитоплазмы и ядра. Снаружи клетка защищена особой мембраной, или пелликулой — обычно эластичной, более или менее толстой оболочкой, включающую в себя помимо клеточной мембраны ряд опорных структур. Цитоплазма ограничена наружной цитоплазматической мембраной, в ней находятся органоиды — митохондрии, рибосомы, эндо-плазматическая сеть, аппарат Гольджи. Помимо типичных органоидов, характерных для животной клетки, в клеточном теле простейших имеются специализированные органоиды, характерные только для одноклеточных:
- Органоиды передвижения – ложноножки (псевдоподии), жгутики или реснички;
- Органоиды, отвечающие за питание – пищеварительные вакуоли, клеточный рот, клеточная глотка, анальная пора (порошица);
- Органоиды выделения (экскреции) и регуляции осмотического давления – сократительные вакуоли;
- Органоиды размножения — за это отвечает ядро, у некоторых богатых одноклеточных их несколько;
- Органоиды защиты и нападения – трихоцисты (особые стрекательные образования, находящиеся по краю цитоплазмы).
Простейшие способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиков или ресничек, они также реагируют на различные раздражения: свет — фототаксис, химические вещества — хемотаксис, температуру — термотаксис и др. Питаются простейшие самыми разнообразными мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами. Паразитические формы обитают как на поверхности тела своих хозяев, так и в полостях их тела или тканях организмов хозяев.
Особенность одноклеточных организмов переносить неблагоприятные условия окружающей среды заключается в способности инцистироваться, т.е. образовывать цисту. При образовании цисты органоиды движения исчезают, объем животного уменьшается, оно приобретает округлую форму, клетка покрывается плотной оболочкой. Животное переходит в состояние покоя и при наступлении благоприятных условий возвращается к активной жизни.
Отличие от вирусов
Несмотря на схожесть между одноклеточными организмами и вирусами, между ними существуют принципиальные отличия. Вирусы не считаются живым организмом, это внеклеточная форма жизни, обладающая собственным геномом и способностью воспроизводиться только в живых клетках. По содержанию нуклеиновых кислот вирусы отличаются от живых систем, тем, что у них одна кислота (РНК или ДНК), а у других организмов их две. По сути, вирус, это только ДНК (или РНК) в оболочке. У него нет никаких механизмов репликации, транскрипции, нет ферментов для проведения реакций. Все это за него делают механизмы клеток-хозяев, в которые он внедряется. Вне клетки хозяина вирусные частицы ведут себя как химические вещества. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами). Обнаружены также вирусы, поражающие другие вирусы (вирусы-сателлиты).
Основные принципы классификации животных
Еще в глубокой древности, при наблюдении за животными, люди отмечали их сходные признаки и отличия друг от друга. Это касалось строения, поведения и природных условий проживания. В зависимости от этого, животных группировали и классифицировали, для лучшего понимания их природы. В современном мире, систематика считается научной дисциплиной, классифицирующей животный мир. Он многообразен. Всего он насчитывает свыше 1,5 миллиона видов.
Главным классификационным элементом считается вид. Основные принципы классификации разработали Линней и Ламарк. Ламарком предложено относить живые организмы к определенным группам по принципу родства. Линнеем была разработана удобная система с двойными латинскими названиями, где указывается род и вид живого организма. Например, кошка домашняя. Кошка – род, домашняя – считается видом.
Живые существа, имеющие близкое родство, объединяются в отдельную группу, которая называется родом. Схожие роды становятся семействами. К примеру, кошка относится к семейству Кошачьих. Похожие родственные семейства собираются в отряды. К отряду Хищные можно отнести семейство Кошачьих. Множество отрядов формируются в классы. Хищных животных можно отнести к классу Млекопитающих. Это животные, кормящие детей молоком. Множество классов объединяется в типы.
Например, всех млекопитающих можно отнести к типу Хордовых, имеющих в строении тела опору – хорду. Типы собираются в два Подцарства: Одноклеточные и Многоклеточные. Наивысшей классификационной категорией считается Царство животных, объединяющее всех живых существ. Классификация представляет собой такую цепочку:
– Царство;
– Подцарство;
– Тип;
– Класс;
– Отряд;
– Семейство;
– Род;
– Вид.
Типы животных. Примеры.
Основными типами живого мира являются:
– Простейшие;
– Губки;
– Кишечнополостные;
– Плоские черви;
– Круглые черви;
– Кольчатые черви;
– Моллюски;
– Иглокожие;
– Членистоногие;
– Хордовые.
Простейшие
Простейшие состоят из 1 клетки. Всего насчитывается 15 тысяч. Отличаются разнообразной формой строения. Некоторые виды простейших являются паразитами, некоторые обитают в морских и пресных водах, в почве. Видны они только в микроскоп. К простейшим относятся: амебы и инфузории.
Губки
Губки – являются примитивным типом многоклеточного живого существа. Они населяют морские воды. У них нет характерных органов и тканей. Они питаются, фильтруя воду.
Кишечнополостные
К типу кишечнополостных относятся организмы, имеющие кишечную полость, окруженную двумя слоями клеток. У них присутствуют элементы нервной системы и мышц. Кровеносная и система выделения отсутствуют. Населяют морские глубины. Живут колониями. К этому типу относятся: кораллы с медузами.
Плоские черви
Тип плоских червей включает живые организмы с плоским телом, с зачаточным мозгом. Анального отверстия у них нет. Эти организмы являются гермафродитами. Представителями этого типа являются: ленточники.
Круглые черви
К типу круглых червей относятся организмы, имеющие рот и анальное отверстие, кишечник. Сюда относят волосатиков и коловраток.
Кольчатые черви
К типу кольчатых червей относят живых существ, обладающих кровеносной системой и примитивными конечностями. Их туловище образуют отдельные сегменты. Они обладают высокой регенерацией. К ним относятся: пиявки и дождевые черви.
Моллюски
Тип моллюсков представляет собой живых организмов с мягким туловищем, которое часто защищает раковина. У них наблюдается высокое развитие нервной системы. Они обладают сердцем. Населяют морские и пресные воды и сушу. К ним относятся: улитка, осьминог, устрица, кальмар.
Иглокожие
К иглокожим относятся живые существа с симметрией из 5 лучей. Они имеют кровеносную систему и скелет. Населяют морские глубины. К ним относятся морские звезды с ежами.
Членистоногие
Тип членистоногих отличается большим многообразием. Эти организмы имеют наружный скелет и парные членистые конечности. Ротовая поверхность снабжена усиками. Этот тип представляют ракообразные, насекомые, пауки и многоножки.
Хордовые
К типу хордовых относятся живые существа, имеющие костную опору скелета – хорду. У наивысших представителей данного типа хорда замещается позвоночником. Нервная система находится на высшей стадии развития. Хордовыми считаются: ланцетники с оболочниками и представители позвоночных: рыбы, птицы, пресмыкающиеся, земноводные и млекопитающие. Позвоночными являются такие животные: корова, коза, кошка, лось, заяц, медведь.
Как часто нужно будет ревакцинироваться?
С постоянным появлением новых штаммов у многих возникает «вакцинная усталость». Возникают вопросы: неужели теперь придется каждые шесть месяцев вакцинироваться? Надо понимать, что точного магического числа ревакцинаций нет. Все рекомендации даются в результате эволюции вируса, которую ученые предсказать не могут.
Мы действительно не знаем, будет ли новый штамм после «омикрона». Поэтому с вакцинацией и ревакцинацией ситуация тоже динамическая.
В данном случае стало понятно, что за счет многочисленных изменений в S-белке коронавируса, против которого и сделано большинство вакцин, антитела менее эффективно действуют против «омикрона»: они хуже с ним связываются, а следовательно, хуже его нейтрализуют. С другой стороны, выяснилось, что бустеры повышают эффективность вакцинации — пусть не до 100%, но до вполне приемлемых значений — около 75%. Отсюда следует вывод, что бустироваться надо чаще. В Израиле, например, в связи со вспышкой «омикрона» перешли на трехмесячный перерыв между последней вакцинацией или болезнью и бустированием.
Да, сегодняшние вакцины слабее по отношению к «омикрону», но их постоянное использование и обновление помогает. Это похоже на ситуацию с ремнями безопасности: они не гарантируют, что вы выживете в аварии, но пристегиваясь каждый раз, вы значительно повышаете собственные шансы на выживание.
«Омикрон» и дети
Есть данные, которые показывают, что «омикрон» более эффективно, чем предыдущие штаммы, заражает молодых людей и детей. В ряде европейских стран и в США педиатрические реанимации переполнены малышами с «омикроном». Это может быть связано с тем, что процент вакцинированных среди них меньше, а если прибавить к этому большую заразность «омикрона», то мы получаем то, чего раньше не было: дети начинают болеть.
Почему это происходит? Всякий раз, когда мы задаемся этим вопросом, полезно представлять себе, что вы и есть вирус, которому очень хочется жить. Понятно, что вирус не обладает желаниями, это физико-химический объект, но чтобы существовать, ему необходимо оставить потомство, а значит — заразить кого-то из нас. Таким образом, если уже существует значительная иммунная прослойка, вирус будет заражать детей просто потому, что заражать больше некого.
Биологическая классификация
В классификации живых организмов применяются систематические группы, то есть иерархические таксоны. Им присваиваются различные ранги. Эти ранги подразделяются на две основные группы:
- обязательные;
- дополнительные.
Последние используются для уточнения взаимного положения уровней. Во время систематизации разных групп применяются различные наборы рангов.
Таксономия является разделом систематики, который занимается разработкой теоретической основы классификации. Под таксоном понимается какая-то группа организмов, имеющая определённую степень родства, но обладающая достаточной обособленностью, чтобы выделить её в отдельную категорию.
Классификация организмов иерархическая. В современном виде она включает в себя такие ступени:
- царство;
- отдел или тип;
- класс;
- порядок или отряд;
- семейство;
- род;
- вид.
Общая информация
Взрослая губка, в отличие от человека, не имеет органов чувств и ротового отверстия. Интересный факт, что вода попадает внутрь через поры, расположенные на теле животного, а выводится наружу через устье. Особенности строения губки:
- наличие дифференцированных клеток, которые выполняют некоторые функции: опорная, питательная, покровная;
- отсутствие органов, тканей и скелета.
Строение животных могут представлять пинакоциты, воротничковые и другие основные виды клеток. Первый класс представлен в виде плоских многоугольных, способных легко сокращаться. Такими клетками выстлана внешняя поверхность и поры губок. Воротничковые либо шаровидные формируют жгутиковые камеры, а у известковых — гастральную полость.
Другие клетки губок:
- Амебоциты. Участвуют в питании. Постоянно двигаются в массе главного вещества примитивных — мезоглее.
- Колленциты. Соприкасаются отростками с соседним эпителием, выполняя опорную функцию.
- Склеробласты. Формируют спикулы. Отличительный признак от других клеток — крупный размер.
- Археоциты. Не являются представителями дифференцированных частичек. Их главная черта заключается в способности легко превращаться в клетки разного типа.
- Половые. Они формируются из археоцитов. Отвечают за размножение.
Внутреннее строение
Биологи выделяют 3 типа строения примитивных: аскон, сикон и лейкон. В первом случае внешний слой сформирован из покровных клеток, а внутренний — воротничковых. Для асконоидных беспозвоночных характерно простое строение. Животные имеют форму мешка, прикреплённого к субстрату основанием.
Между внутренним и внешним слоями находится мезоглея, в состав которой входят спикулы. Тело сикона пронизано мелкими канальцами, идущими к центральной атриальной полости. Питается оно пищевыми частичками, которые приносит вода. Лейкон считается самым сложным типом примитивных. Он состоит из мощного слоя мезоглеи и множественных скелетных элементов.
Внутренняя полость покрыта пинакоцитами. Пластинчатые лейконы формируют колонии с устьями на поверхности: в виде корзинок, кустов, корок. Для губок характерна высокая способность к регенерации. Способы бесполого размножения:
- внешнее и внутреннее почкование;
- фрагментация;
- появление геммул.
В результате полового размножения из оплодотворённой яйцеклетки появляется бластула. Она состоит из клеток со жгутиками. Часть из них мигрируют внутрь, превращаясь в амёбы. Последние выходят на поверхность с целью получения пинакоцитов. Личинка многих примитивных — паренхимула. Её строение соответствует фагоцителле.
Принципы классификации
Размножение губок носит половой и бесполый характер. Первый процесс формирования мужских и женских половых клеток осуществляется способом, привычным для многоклеточных. Во втором случае наблюдается внешнее почкование либо формирование натуральных почек (геммул).
Главный признак, который лежит в основе классификации примитивных многоклеточных — скелетное строение. Учёные выявили 3 класса губок:
- Известковые. Представлены в виде морских одиночных форм. Для образования скелета используются спикулы известковой основы. Место обитания — мелководье.
- Стеклянные. К классу относятся морские и глубоководные губки, у которых можно увидеть кремневый скелет. Он образуется из макросклеритов.
- Обыкновенные. К общим характеристикам губок относится кремневый скелет, состоящий из макросклеритов и спонгиновых волокон. Этот класс можно считать самым многочисленным и разнообразным, который включает в себя несколько отрядов.
К представителям обыкновенных относятся одноосные, роговые. Первый отряд состоит из морских и пресноводных видов.
Эволюционная роль одноклеточных
Жизнь получила свое начало с появлением простейших форм жизни – одноклеточных организмов. Первыми одноклеточными организмами были прокариоты. Эти организмы появились первыми после того, как Земля стала пригодной для начала жизни, около 3,5 млрд. лет назад. Возможно, они представляли собой одноклеточные существа, сходные с современными бактериями, например клостридиями, живущими на основе брожения и использования богатых энергией органических соединений, возникающих абиогенно под действием электрических разрядов и ультрафиолетовых лучей. Этим организмам был не обязателен кислород для своего существования, но они могли вырабатывать его в процессе жизнедеятельности.
Гигантский шаг на пути эволюции жизни был связан с повышением концентрации кислорода в атмосфере и возникновением основных биохимических процессов обмена — фотосинтеза и дыхания и с образованием клеточной организации, содержащей ядерный аппарат (эукариоты).
По сравнению с архейским временем в протерозое толщина биосферы увеличилась. В растительном царстве господствовали сине-зеленые водоросли, а животное царство было менее обильным. Наиболее многочисленной группой были бактерии, которые принимали активное участие в процессах разложения, окисления и аккумуляции неорганических соединений.
Происхождение многоклеточных организмов
Появление первых многоклеточных организмов было связано с постепенным увеличением в атмосфере и гидросфере кислорода. Переход от брожения к кислородному дыханию сопровождался огромным выигрышем энергии и усилением обменных реакций.
Дальнейшая эволюция биосферы приводила к усложнению ее структуры в результате появления многоклеточных организмов и прогрессивного развития различных групп растений и животных. При этом в процессе эволюции соотношение различных групп организмов отражало их взаимозависимость. Например, с расцветом покрытосеменных растений связан взрыв видообразования насекомых. Крупнейшим событием в истории биосферы было появление наземных позвоночных животных, и особенно теплокровных, резко изменивших уровень трансформации энергии. Каждый шаг в эволюции жизни определял и развитие биосферы.
Заражаемость и смертность при «омикроне»
Приводит ли этот вариант вируса к более тяжелому течению болезни, большему количеству госпитализаций и в конечном счете смертей, пока неизвестно. На основании тех данных, что есть сейчас, делать такие выводы рано. «Омикрон» стремительно распространился сначала в Великобритании, потом в континентальной Европе и в США. Сейчас начинается вспышка в России, связанная как раз с тем, что «омикрон» вытесняет «дельту». Сам факт того, что один штамм вытесняет другой, означает, что он более приспособлен в дарвиновском смысле и что «дельта» потихоньку уйдет, а «омикрон» станет доминирующим, как это уже произошло во многих странах.
Цифры заражаемости бьют все рекорды: в США миллионы людей в день получают положительные результаты тестов. Несмотря на это, количество смертей не увеличивается, а остается на том же уровне, то есть вероятность летального исхода при «омикроне» составляет где-то 0,1–0,2% (то есть одна смерть на тысячу заболевших). У «дельты» такая вероятность была ближе к 1% в мире, а в России, если верить официальной статистике, — к 3%.
Возможно, это означает, что вирус способен к более быстрому заражению людей, но приводит к менее тяжелому течению заболевания.
Согласно некоторым данным, полученным в лабораториях, есть вероятность того, что этот штамм не способен глубоко проникать в легкие. Но именно по этой причине, раз возбудители находятся на поверхности, в носоглотке, мы чаще его выдыхаем и заражаем большее количество людей.
Однако утверждать что-то наверняка достаточно трудно, потому что меняются не только штаммы, но и люди: меняется количество вакцинированных, что напрямую влияет на «успешность» вируса и на количество летальных исходов. Сейчас вакцинированных гораздо больше, чем было в начале распространения «дельты», поэтому сравнивать цифры «в лоб» нецелесообразно.
Общая характеристика животных
Царство Животные делят на подцарство Простейшие (Одноклеточные) и подцарство Многоклеточные. Основой строения всех животных является клетка, состоящая из оболочки, цитоплазмы и ядра. Жидкая часть цитоплазмы, гиалоплазма, содержит органоиды, выполняющие определенные функции (митохондрии, рибосомы, эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, центриоли и др.). У одноклеточных животных клетка является целым организмом, у многоклеточных происходит специализация клеток, появляются ткани, органы, системы органов.
Систематика животных является предметом дискуссий. В последнее время животных подцарства Простейшие разделяют на 7 типов, подцарства Многоклеточные — на 20 типов. В отличие от растений большинство животных активно передвигается, большинство многоклеточных животных имеют нервную систему.
Питание. Для животных характерен голозойный и гетеротрофный тип питания, то есть использование готовых органических веществ, которые захватываются внутрь тела, а не поглощаются осмотическим путем. Но среди одноклеточных животных есть организмы со смешанным, миксотрофным типом питания: на свету они способны с помощью фотосинтеза образовывать органические вещества, используя углерод неорганических соединений (автотрофное питание), могут питаться и готовыми органическими веществами.
Дыхание. Подавляющее большинство животных — аэробные организмы, которым необходим кислород для процессов окисления, но есть организмы, которые получают энергию путем брожения, кислород им не нужен, это анаэробные животные.
Выделение. В результате жизнедеятельности в организмах образуются вещества, для организма ненужные. Выведение таких веществ происходит с помощью многих систем органов — дыхательной, пищеварительной, через покровы, но, кроме того, формируется специальная, выделительная система, которая отвечает за выведение продуктов метаболизма (обмена веществ).
Размножение. У животных существует два типа размножения — половое и бесполое. При различных формах бесполого размножения происходит быстрое увеличение численности популяции, но дочерние особи генетически не отличаются (или редко отличаются) от материнского организма.
При половом размножении каждый дочерний организм имеет уникальный генотип, попадает под контроль естественного отбора, при этом выживают особи с наиболее удачными генотипами для конкретных условий существования. Это помогает приспособиться к изменяющимся условиям среды.
Многообразие. Известно около 1,5 млн. видов животных, изучением многообразия животных занимается наука систематика. Главная задача систематики — распределение видов по таксонам на основе единства происхождения и сходства строения, то есть их классификация.
В основе классификации — вид, родственные виды объединяются в роды, родственные роды — в семейства, семейства в отряды, отряды в классы, классы в типы, типы в подцарства, подцарства в царство.
По задачам исследования в зоологии выделяют следующие разделы: систематика занимается классификацией животных; морфология — описывает внешнее и внутреннее строение; физиология — изучает функции организма, систем органов; эмбриология — изучает эмбриональное развитие; экология — взаимоотношения организмов с факторами среды; палеозоология изучает вымерших животных; этология — поведение.
По объектам исследования: протозоология — изучает простейших; гельминтология — паразитических червей; паразитология — паразитических животных; энтомология — насекомых; малакология — моллюсков; герпетология — пресмыкающихся; орнитология — птиц; териология — млекопитающих.
Рис. 95. Основные этапы эволюции животных.
Филогения. Первые живые организмы появились на Земле 3,5 — 4 млрд. лет назад. Эукариоты — около 1500 млн. лет назад. Основные этапы эволюции животных можно представить следующим образом (рис. 95): первыми были простейшие, затем незеленые колониальные жгутиконосцы дали начало низшим многоклеточным, к которым относятся пластинчатые и губки. От низших многоклеточных произошли высшие многоклеточные животные с радиальной и двусторонней симметрией. Двухслойное строение тела сменяется трехслойным, паренхима между внутренними органами заменяется первичной, а затем вторичной полостью тела. Вторичнополостные развивались в нескольких направлениях, главные из которых привели к появлению трохофорных животных с первичным ртом и вторичноротых животных — иглокожих, полухордовых и хордовых.
Среди хордовых наиболее сложное строение у позвоночных животных, особенно у теплокровных — птиц и млекопитающих.
