§ 8. Одноклітинні організми та колоніальні організми
Пригадуємо
Поміркуйте
Чи може клітина бути окремим організмом?
Пригадайте
Яке збільшення має бути в мікроскопа для дослідження клітини шкірки цибулі? Які основні складові будови клітини можна побачити в цих клітинах?
Природнича загадка
Микола та Іванка вирішили провести дослід. Вони помістили у склянки з чистою кип’яченою водою амебу, хламідомонаду та інфузорію-туфельку. Через певний час з’ясувалося, що вижила лише одноклітинна водорість. Поясніть, у чому причина загибелі інших організмів.
Завдання 1
Вивчаємо нове
1. Загальна характеристика одноклітинних організмів
У 1675 р. А. ван Левенгук розглядав у мікроскоп краплину води й побачив у ній неймовірний хаос. Там була чимала кількість мікроскопічних організмів, які пізніше назвали найпростішими одноклітинними організмами, а сам А. ван Левенгук став їхнім першовідкривачем (мал. 8.1).
Одноклітинні організми продовжують досліджувати й зараз. Як виявилося, вони з’явилися на планеті близько 3 млрд років тому. Такий висновок зробили вчені Університету Каліфорнії (США), досліджуючи найдавніші кам’яні породи, які колись перебували у прісних водоймах.
І хоча одноклітинні організми мають дуже малі розміри (від тисячної частки міліметра до 25 см у колоніальних форм), саме вони дали поштовх розвитку всього живого. Наука про найпростіших — протистологія — визначає понад 70 тис. видів цих організмів. І це ще не остаточна кількість, адже щороку вчені відкривають сотні нових видів.
Одноклітинні організми (найпростіші) мають такі основні риси:
- визначальний чинник життя — волога;
- тіло всіх одноклітинних складається з однієї клітини;
належать до еукаріотичних організмів (одноклітинні, колоніальні); - різноманітні форми симетрії;
- основні компоненти клітини: ядро та цитоплазма;
- поширені органели руху: псевдоподії, джгутики, війки;
- характеризуються життєвим циклом;
- за несприятливих умов утворюють цисту — тимчасову захисну оболонку.
2. Прокаріотичні одноклітинні організми
У попередніх параграфах ми розглянули будову прокаріотичної клітини. Вона притаманна організмам, у клітинах яких відсутнє ядро, і більшість із них — бактерії.
Бактерії можуть мати різноманітну форму. Вони бувають сферичні (коки), паличкоподібні (бацили), спіралеподібні (спірили) тощо (мал. 8.2).
Прокаріоти поширені на всій планеті й відіграють важливу роль у біосфері. Вони забезпечують родючість ґрунту, деякі види очищують водойми, інші беруть участь у колообігу речовин. Бактерії використовують для бродіння молочно-кислих продуктів, отримання кормового білка, а також у медицині та ветеринарії.
Засновником науки про бактерії — мікробіології — був Л. Пастер. Він довів, що процеси гниття і бродіння спричинені саме цими мікроорганізмами. Це мало важливе значення для тогочасної медицини, насамперед хірургії.
3. Еукаріотичні одноклітинні організми
Одноклітинних еукаріотів, або протистів, можна зустріти на Землі всюди: у річках, струмках, болотах, морях, ґрунті, в організмах тварин, зокрема людини. Проте слід бути обережними: вони часто є збудниками небезпечних захворювань.
Одноклітинні еукаріоти різняться між собою формою, будовою, розміром і способом існування.
Систематизують одноклітинних еукаріотів за типами живлення. Твариноподібні одноклітинні організми не здатні синтезувати органічні речовини, а отримують їх разом із їжею: клітинами бактерій, водоростей, грибів, дрібніших за себе мікроорганізмів. До цієї групи належать інфузорія-туфелька та амеба-протей, яка не має сталої форми тіла (мал. 8.3 і 8.4). Не дивно, що її названо на честь давньогрецького бога Протея, який, за міфами, набував різних образів і форм.
Рослиноподібні одноклітинні еукаріоти у процесі життєдіяльності здійснюють фотосинтез, адже в їхній будові наявні хлоропласти. Поширеними представниками цієї групи є одноклітинні водорості — хламідомонада і хлорела (мал. 8.5 і 8.6). Вони беруть участь в утворенні кисню, очищають стічні води, а ще їх використовують для отримання лікарських препаратів.
4. Колоніальні організми
Однотипні одноклітинні (а іноді й багатоклітинні) організми можуть об’єднуватися в колонії для спільного виконання життєвих функцій. При цьому кожна клітина сама виконує всі функції живого.
Це і є прикладом колоніальних організмів. Вони складаються з організмів, які зазвичай мають спільний обмін речовин, спільні системи регуляції тощо.
До колоніальних рослин належать різні одноклітинні водорості: синьо-зелені (ціанобактерії), зелені, золотисті, жовто-зелені, діатомові, пірофітові, евгленові (мал. 8.7 і 8.8).
Одноклітинні колоніальні організми можна вважати проміжною ланкою в процесі виникнення багатоклітинних організмів. Детальніше з колоніальними організмами ви ознайомитеся в 7 класі.
Завдання 2
Завдання 3
Завдання 4
Завдання 5
Завдання 6
Завдання 7
Завдання 8
Підсумовуємо
Завдання 9
Завдання 10
Завдання 11
Дізнайтеся більше
Завдяки досягненням біотехнологій із бактерій виділено спеціальні речовини з антибіотичними властивостями. Вони вбивають небезпечні мікроорганізми, що спричиняють захворювання.
Ключові ідеї
Одноклітинні є цілісними самостійними організмами. Їм притаманні такі самі ознаки живого, як і багатоклітинним (тваринам, рослинам та грибам). Одноклітинні прокаріоти й еукаріоти опанували всі середовища існування земної кулі. Твариноподібними еукаріотичними організмами є інфузорія-туфелька та амеба-протей, а рослиноподібними — хламідомонада і хлорела. Колоніальні організми можуть складатися з одноклітинних і багатоклітинних організмів.
Запитання і завдання
- Одна клітина є цілим організмом і має всі ознаки живого. Назвіть ці ознаки.
- Чим відрізняються між собою прокаріотичні та еукаріотичні одноклітинні організми?
- Наведіть приклади одноклітинних організмів.
- Чи мають відмінності способи харчування різних еукаріотичних одноклітинних організмів?
- Які особливості будови найпростіших допоможуть зрозуміти існування та функціонування одноклітинних організмів?
- Як зміниться результат досліду Миколи та Іванки (із природничої загадки), якщо вони помістять склянки в темне місце, а у воду додадуть бактерій? За можливості повторіть цей дослід.
- Обчисліть, скільки може бути бактерій у вашій вітальні, якщо її розміри становлять: довжина — 3 м, ширина — 2 м, висота — 2 м. Зважайте, що в 1 м3 повітря живуть близько 4000 бактерій. Обчисліть, скільки бактерій може бути в усьому будинку, якщо його площа становить 44 м2.