Протисты (лат.Protista, простейшие, лат.Protozoa) — гетерогенная группа живых организмов, включающая эукариот, которые не относятся ни к животным, ни к растениям, ни к грибам. Протисты — парафилетическаягруппа. Для организмов, относящихся к данной группе, невозможно указать никаких положительных общих характеристик. Единственная объединяющая их особенность формулируется как отсутствие сложной структуры, что характерно для многих групп, формируемых «по остаточному принципу» (см., например, беспозвоночные). Все простейшие — одноклеточныеили многоклеточные, не имеющие высокоорганизованных тканей.

Строение и жизненные циклы

Простейшие обладают тончайшими морфофизиологическими приспособлениями к обитанию в различных экологических условиях. Как правило, микроскопических размеров, обитают в воде, влажной почве или в теле различных животных и человека. Форма их тела весьма разнообразна — от неопределенной (как у амебы) до удлиненной, обтекаемой, веретеновидной (трипаносома), некоторые имеют наружную раковину (фораминиферы), а живущие в толще воды — причудливые выросты.

Тело большинства простейших состоит из одной клетки, содержащей одно или несколько ядер. У одних тело одето лишь тончайшей мембраной, у других помимо клеточной мембраны развит ряд структур, образующих вместе с мембраной более или менее толстую оболочку, обычно эластичную — пелликулу. Они способны передвигаться с помощью ложноножек, жгутиковили ресничек, реагируют на различные раздражения (фототаксис, хемотаксис, термотаксис и др.). Питаются простейшие мельчайшими животными, растительными организмами и гниющими органическими веществами, паразитические формы обитают на поверхности тела, в полостях тела или тканях организмов своих хозяев. Пути поступления пищи в организм клетки также различны: пиноцитоз, фагоцитоз, осмотический путь, активный перенос веществ через мембрану. Поступившую пищу они переваривают в пищеварительных вакуолях, заполненных пищеварительными ферментами. Некоторые из них, имеющие фотосинтезирующих внутриклеточных симбионтов — хлорелл или хлоропласты (например, эвглены) способны синтезировать органическое вещество из неорганических веществ с помощью фотосинтеза.

Газообмену простейших осуществляется всей поверхностью тела осмотическим путем; выделение продуктов обмена веществ и избытка воды происходит через поверхность тела, а также с помощью специальных периодически образующихся сократительных (или пульсирующих) вакуолей. Вакуолейбывает одна или несколько.

Размножениепростейших происходит бесполыми половымпутем в зависимости от условий существования. При бесполом размножении сначала ядроделится на две или несколько частей, а затем делится цитоплазмана две (равные или неравные) или много частей (соответственно числу вновь образовавшихся ядер). В результате из одного организма образуется два (одинаковых или неравных по величине) или несколько новых организмов. При половом размножении две равные или различные по величине и строению (мужская и женская) особи сливаются друг с другом, образуя зиготу, которая затем начинает размножаться бесполым путем. Иногда между двумя особями происходит обмен частью ядер при соприкосновении особей (образования зиготы не наблюдается).

При неблагоприятных условиях простейшие способны образовывать цисты: их тело округляется и покрывается толстой оболочкой. В таком состоянии они могут находиться долгое время. При благоприятных условиях животное освобождается от оболочки и начинает вести подвижный образ жизни.

 Классификация

Протисты традиционно делят по схожести к вышестоящим царствам.

Животноподобные простейшие в большинстве своём одноклеточные, подвижные, питающиеся при помощи фагоцитоза(хотя есть и исключения). Обычно они имеют размеры всего 0,01-0,5 мм, как правило слишком малы для наблюдений без микроскопа. Они повсеместно распространены в водяных средах и почвах, обычно переживая сухие периоды в форме цистили спор. Именно к этому типу относятся некоторые общеизвестные паразиты. Простейшие делятся на группы по способам перемещения:

Жгутиковые(Flagellates), с длинным жгутиком, например как эвглена(Euglena)

Амёбовидные(Amoeboids), с ложноножками, например, амёба(Amoeba)

Реснитчатые(Ciliates), с большим количеством ресничек, например, инфузория(Paramecium)

Споровики(Sporozoa), неподвижные паразиты, форма спор, например, малярийный плазмодий(Plasmodium)

Растениевидные водорослииспользуют световую энергию при помощи фотосинтеза. Сюда входят многие одноклеточные, которые также считаются простейшими, такие как эвглена и Paramecium bursaria, которые приобрели хлоропластыпутем эндосимбиоза. Другие неподвижны и по-настоящему многоклеточны. Среди таких — зелёныеи красныеводоросли, которые выглядят близкими родственниками растений. Некоторые биологи относят их к царству растений вопреки их простой организации, как бы то ни было, бурые водорослисильно отличаются от других растений.

Существуют также грибоподобные протисты: шламовые плесени, спорообразующие амёбы, проводящие часть жизненного цикла собранными в многоклеточные плодоносящие тела, а также тиныи labyrinthulids. Два последних типа также связаны с бурыми, золотистымии диатомовымиводорослями, формирующими группу, называемую гетероконты (heterokonts). Их можно рассматривать как отдельное царство Chromista, в таком случае оставшиеся протисты сформируют парафилетичноецарство — простейшие(Protozoa).

Классификация протист перенесла периоды изменений. За исключением ресничных и водяных грибков, традиционные группы полифилетичныи часто пересекаются. Новые критерии классификации пытаются представить монофилетичные группы основанные на данных биохимиии генетики. Тем не менее, понимание эволюционных взаимоотношений между протистами начало всплывать только в последнее время, и положение многих групп по прежнему неоднозначно.

 Экологические функции

Роль простейших в жизни природы и человека весьма значительна. В водоемах они питаются бактериями и гниющими органическими остатками, очищая воду (санитарная роль), а также сами являются пищей для многих животных, играют большую роль в почвообразовательных процессах. Обитатели толщи воды океанов — фораминиферы (с известковыми раковинами), радиолярии (с кремниевым скелетом), кокколиты (из жгутиковых, имеющих известковый панцирь) — отмирая, образуют на дне мощные отложения известковых и кремниевых пород, входящих в состав земной коры. Мел, например, состоит на 90-98% из панцирей кокколитофорид. Ископаемые протисты используются в стратиграфии осадочных пород при определении возраста отложений, что особенно важно при поиске полезных ископаемых.

Среди простейших есть паразиты растений, животных и человека. Так, малярийный плазмодий, поселяясь в эритроцитах человека, разрушает их, вызывая тяжелую болезнь — малярию, а дизентерийная амеба, паразитируя в клетках стенок толстого кишечника человека, приводит к появлению кровавого поноса. Реснитчатые инфузории вызывают Ихтиофтириозу аквариумных рыб. Распространены и многие другие паразиты, вызывающие тяжёлые патологии человека, животных и растений.

 Общая характеристика простейших

Большинство простейших — мелкие организмы. Их средние размеры измеряются несколькими десятками микрометров(1 мкм равен 0,001 мм). Самые мелкие простейшие — внутриклеточные паразитыдостигают всего 2 — 4 мкм, а длина самых крупных видов, например некоторых грегарин, может достигать 1000 мкм. Ископаемые раковинные корненожки, например нуммулиты, в диаметре достигали 5—6 см и более.

Форма тела простейших чрезвычайно разнообразна. Среди них имеются виды с непостоянной формой тела, как амёбы. Разнообразны типы симметрии у простейших. Широко распространены формы с радиальной симметрией: радиолярии, солнечники. Это в основном плавающие планктонные простейшие. Двусторонняя симметрия наблюдается у некоторых жгутиковых, фораминифер, радиолярий. Поступательно-вращательная симметрия характерна для фораминифер со спиральнозакрученной раковиной. У некоторых видов наблюдается метамерия — повторяемость структур по продольной оси.

Разнообразны жизненные формы простейших, или морфоадаптивные типы. Наиболее широко распространенными формами являются: амебоидные, которые ведут ползающий образ жизни на различных субстратах в воде или в жидкой среде в теле хозяина; раковинные — малоподвижные бентосные формы; активно плавающие жгутиконосцыи ресничные; парящие в составе планктона радиальные, или лучистые, формы; сидячие — стебельчатые; узкотелые или плоскотелые скважники субстратов — интерстициалы, а также округлые неподвижные, покоящиеся формы (цисты, споры).

Строение клетки простейших характеризуется всеми основными признаками клеточного строения эукариот. Ультраструктура строения простейших изучена биологами благодаря использованию электронно-микроскопической техники. Разрешающие способности современного электронного микроскопа позволяют получать увеличение в 200—300 тыс. раз. Клетка простейших типична для эукариотных организмов и состоит из цитоплазмыи одного или нескольких ядер. Цитоплазма ограничена снаружи трехслойной мембраной. Общая толщина мембраны около 7,5 нанометров (1 нм = 10-9 м). В цитоплазме простейших различают наружный, более прозрачный и плотный слой — эктоплазмуи внутренний, зернистый слой — эндоплазму. В эндоплазме сосредоточены все основные органеллыклетки: ядро, митохондрии, рибосомы, лизосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджии др. Кроме того, у простейших имеются особые органеллы: опорные, сократительные фибриллы, пищеварительные и сократительные вакуолии др. Ядро покрыто двуслойной мембраной с порами. Внутри ядра находится кариоплазма, в которой распределены хроматини ядрышки. Хроматин представляет собой деспирализованные хромосомы, состоящие из ДНКи белков типа гистонов. Ядрышки подобны рибосомам и состоят из РНКи белков. Ядра простейших разнообразны по составу, форме, размерам.

У простейших можно выделить особые функциональные комплексы органелл, которые соовтетствуют системам органов и тканей многоклеточных. Покровные и опорные органеллы. Часть видов одноклеточных не обладает покровными и опорными структурами. Клетка таких простейших ограничена лишь мягкой цитоплазматической мембраной. Такие виды не имеют постоянной формы тела (амебы).