Клас Джгутикові: загальна характеристика

Клас Джгутикові – це найдрібніші організми, які в процесі еволюції зайняли проміжне положення між рослинами і тваринами. Їх значення у природі велике: рослинні види беруть участь у переробці органіки водойм і формують планктон, який є важливою складовою частиною харчового ланцюжка, а інші види жгутіконосцев викликають небезпечні захворювання.

Клас Джгутикові: загальна характеристика

Клас Mastigophora (або Джгутикові) об’єднує групу протистов, які не відносяться ні до тварин, ні до рослин, ні до грибів. Це велика категорія живих істот, відмітною особливістю яких є наявність одного або декількох джгутиків, які використовуються для переміщення і отримання їжі.

Місцем проживання для представників класу Джгутикових є прісна і морська вода, ґрунт, а деякі паразитують або живуть у симбіозі в організмі тварин і рослин. Активний спосіб життя для них характерний тільки у вологому середовищі.

Морфологічно вони можуть бути як одноклітинними, так і многоклеточными, а також формувати колонії чисельністю до 20 тис. клітин. Більшість з них мають дрібні розміри, кулясте, овальне або веретеновидное тіло. Воно вкрите мембраною або шаром плоских мембранних бульбашок, що забезпечують стабільну форму.

Конфігурація і розташування джгутиків можуть бути різними. У деяких організмів вони розташовані уздовж всього тіла, утворюючи разом зі складкою на його поверхні органоид руху у вигляді перетинки. Така будова часто зустрічається у паразитують видів.

Джгутик рухається в середовищі гвинтоподібно, завдяки чому тіла жгутіконосцев «вгвинчуються» в навколишнє рідина. Цей органоид має досить складну структуру: зовні він вкритий мембраною з 3 шарів, а всередині знаходяться ниткоподібні структури з спаяних мікротрубочок.

Класифікація

В групу протистов, крім класу Джгутикових, входять найпростіші, водорості та гриби. Ці живі істоти були виділені за залишковим принципом. Визначити їх в окреме царство запропонував англійський зоолог і палеонтолог Річард Оуен і німецький природодослідник Ернст Геккель (на фото нижче). До них ці організми вважали нижчими зеленими водоростями, або найпростішими.

Вже в XIX ст. вчені відзначали, що чим нижчий щабель, на якій знаходяться представники тваринного або рослинного царства, тим складніше провести чітку межу між ними. Так, эвглена зелена, є «класичним» представником джгутикових, на світлі харчується як рослина, а при поганому освітленні – як тварину, шляхом поглинання готових органічних сполук.

Проте виділення жгутіконосцев в окрему групу стало загальноприйнятим тільки в 1969 р. В старих класифікаціях, що описують царства протистов, класи Саркодовые і Джгутикові відносили в тип Саркомастигофоры.

Можливо, що існуюча систематизація ще буде змінюватися у зв’язку з розвитком молекулярної філогенетики, яка дозволяє визначити родинні зв’язки між організмами на основі вивчення їх ДНК.

Харчування

Однією із загальних характеристик класу джгутикових є те, що представникам цієї групи властиві найрізноманітніші форми харчування:

• Осмотрофные – гетеротрофные і автотрофные. Поглинання речовин проводиться шляхом пасивного транспорту розчинених елементів через поверхню клітини. Автотрофы, на відміну від гетеротрофов, можуть самостійно синтезувати органічні сполуки з неорганічних (з допомогою фотосинтезу). У них накопичуються запасні поживні речовини, за складом близькі до крохмалю та жиру.

• Фаготрофные. У таких найпростіших класу Джгутикових існує органелла, яку називають «клітинним ротом». Він являє собою спеціалізований ділянку тіла для захоплення їжі (бактерій та інших протистов). У багатьох фототрофних жгутіконосцев «клітинний рот» виконує також функцію екскреції.

• Миксотрофное (змішане).

За способом живлення жгутіконосцев поділяють на рослинні (Phytomas tigophorea) і тварини (Zoomastigophorea). Виділення продуктів метаболізму у прісноводних видів найчастіше відбувається за допомогою іншого органоида – скоротливої вакуолі, яка відкривається назовні через пору.

Розмноження

Розмноження організмів класу Джгутикові відбувається в більшості випадків поздовжнім бінарним поділом, рідше – з утворенням статевих клітин, що містять одинарний набір хромосом, і подальшої копуляцией. Відразу після запліднення відбувається скорочення числа хромосом. Такий вид розмноження характерний головним чином для рослинних видів.

При поділі надвоє джгутик переходить до одного з дочірніх клітин, а в іншій він утворюється заново. У колоніальних організмів поділ здійснюється двома способами:

• загальне число клітин збільшується, вони відразу виростають до розмірів материнських, а потім колонія «перешнуровывается»;

• дочірня колонія складається з дрібних клітин, які багаторазово діляться.

Якщо умови зовнішнього середовища для жгутіконосцев несприятливі, то вони утворюють цисти з щільними оболонками, які допомагають їм вижити. В подальшому з них виходить велика кількість молодих особин.

Еволюція

Клас Джгутикових є однією з проміжних груп між рослинами і тваринами, будучи одночасно їх родоначальником. Ті організми, які були здатні до фотосинтезу, еволюціонували за 2 напрямками. У одних з них виник додатковий вид хлорофілу з і почав утворюватися ламинаран – полісахарид, властивий бурим водоростям. В інших жгутіконосцев став переважати зелений хлорофіл a і b. З’явилося і проміжне ланка – жовто-зелені водорості з зеленою забарвленням, які не мають хлорофілу b.

В результаті утворилося 2 відділу водоростей: з домінуванням бурих і зелених пігментів. Перші «захопили» море, а з других надалі виникли фотосинтезирующие вищі наземні рослини.

Особливості

Відмітними характеристиками класу Джгутикових є наступні:

• постійна форма тіла;

• зовнішня оболонка або хітиновий панцир;

• органели руху – джгутики, що представляють собою вирости цитоплазми;

• наявність хлорофілу і світлочутливої органели (стигми) в рослинних жгутиконосцах, їх вільний спосіб життя у воді;

• присутність кинетопласта на підставі джгутика, який забезпечує його рухливість і містить додатковий велика кількість ДНК.

Представники Phytomas tigophorea

Клас Джгутикових включає близько 8 тисяч видів. Серед рослинних жгутіконосцев найбільш поширеними й важливими загонами є:

• Хризомонадовые. Одноклітинні організми з 1-3 джгутиками. Населяють морські і прісні води. Є типовими представниками планктону.

• Панцирні. Їх клітинна оболонка складається з пластинок клітковини. Мають два джгутика у передній частині тіла. Також входять до складу планктону. Серед жгутіконосцев цієї групи є організми, які живуть у симбіозі з радиоляриями (одноклітинними планктонними мікроорганізмами) і кораловими поліпами.

• Примнезиидовые. Мають вапняковий панцир. Після відмирання падають на дно і формують крейдяні відкладення.

• Эвгленовые. Характерні для прісноводного планктону. Поглинають органічні речовини, що забруднюють воду. Широко застосовуються в експериментальній біології.

• Вольвоксовые. Більшість з них одноклітинні організми з 2-4 джгутиками. Формують планктон переважно в прісних водоймах.

Клас Zoomastigophorea

Більшість жгутіконосцев класу Zoomastigophorea – це паразити рослин і тварин. Серед них найбільш яскравими представниками є наступні:

• Воротничковые. Імовірно від них відбулися інші тварини. Мають 1 джгутик, оточений микроворсинками для кращого захоплення їжі. Зустрічаються як поодинокі, так і колоніальні форми.

• Кинетопластиды. Серед них є небезпечні паразити людини з роду трипаносом і лейшманія. Перші паразитують у крові і спинномозковій рідині, приводячи до розвитку сонної хвороби та інших важких патологій. Переносниками гамбийской і родезийской форми трипаносомоза є муха це-це, а лейшманіозу – москіти.

• Дипломонады. З них найбільш відомими є представники роду лямблії. При паразитуванні в кишечнику відбувається розвиток хвороби, схожої з колітом. Характерна риса цих мікроорганізмів – подвоєне будова тіла, за формою нагадує делящуюся клітку.

• Трихомонадовые. Мають 4-6 джгутиків, один з яких – керуючий. Одне з поширених паразитарних захворювань, що викликаються цими мікроорганізмами, – урогенітальний трихомоніаз.

Роль у природі

Зелені жгутіконосци виконують важливі функції:

• самоочищення водойм від органічних забруднень, участь у переробці та мінералізації органіки;

• відкладення сапропелів, вапняних і кремнієвих порід, які входять у склад земної кори;

• формування планктону, який є їжею для більш великих живих організмів (швидкий розвиток фітопланктону призводить до «цвітіння» води);

• корисний симбіоз з тваринами.

З деяких видів класу Джгутикові роблять лікарські препарати.

Тварини жгутіконосци, як уже зазначалося, відіграють велику роль у розвитку багатьох захворювань у людини та інших тварин.