Беспозвоночные. Ископаемые животные - [2]
Обитают простейшие в основном в соленых и пресных водах (да и вообще там, где сыро). В почве живут они во множестве. Подсчитали примерно, что в одном грамме земли нашли себе приют сотни тысяч жгутиконосцев, 50 тысяч амёб и тысячи инфузорий. Снег и глетчеры иногда покрываются красным налетом (кровавый снег!). Это миллиарды жгутиконосцев поселились здесь. Много среди простейших паразитов, которые с удобствами устроились в теле разных животных и даже растений (7 тысяч, по другим данным — 4 тысячи видов простейших — паразиты). Тяжелые заболевания вызывают многие из них. Но многие и безвредны (или даже полезны) — живут в приютившем их теле существ как комменсалы или симбионты.
Большинство простейших — космополиты — расселились по всему свету. У других же — ограниченные теми или иными условиями области распространения. Например, теплым климатом у радиолярий и фораминифер.
Размеры у большинства колеблются от 0,002 до 3 миллиметров. Самые крошечные (0,002–0,004 миллиметра) паразитируют в эритроцитах крови млекопитающих, вызывая тем самым опасные болезни у зверей. Крупнейшие из инфузорий — до 1,5 миллиметра.
«…Грегарина Spirostomum gigantea (паразит кишечника жуков) — до 1 сантиметра. У некоторых фораминифер раковина имеет 5–6 сантиметров в диаметре» (Ю. И. Полянский).
Число видов разными авторами называется неодинаковое: от 20 тысяч до более чем 30 тысяч. Кроме того, известно 20 тысяч видов ископаемых простейших.
Подцарство простейших современные систематики разделяют на пять типов: саркомастигофоры (амёбы, лучевики, жгутиконосцы); споровики и грегарины; книдоспоридии (слизистые споровики); микроспоридии; ресничные, или инфузории. Кроме того, еще два типа «стоят ближе к грибам, чем к животным».
По принципу питания все живые создания разделяются на две группы: автотрофы и гетеротрофы. Первые — это растения. В их клетках много особых органелл — хлоропластов, наполненных зеленым пигментом хлорофиллом. Он поглощает лучистую энергию солнца и с ее помощью из неорганических веществ творит органические.
У животных нет хлорофилла, и сами создавать органические вещества они не могут. Находят их в поедаемых растениях (живых или мертвых).
Клетки растений и животных в общем похожи. Разница только в том, что у растений оболочки клеток сложены из клетчатки — многомолекулярного сахара. А у животных в основном из липидов — жироподобных веществ. Молекулы липидов лежат, по-видимому, двумя слоями — параллельно друг другу, но перпендикулярно плоскости мембраны, клеточной оболочке. Снаружи и изнутри липидная основа покрыта белком, образующим прочные и эластичные сплетения.
Помимо своего чисто механического назначения клеточная оболочка играет роль очень важного в жизни клетки селективного органа. Она должна пропускать внутрь клетки (и из нее) одни вещества и не пропускать другие.
Какие силы обеспечивают проникновение избранных молекул в клетку?
Прежде всего, конечно, силы диффузии. Живые клетки почти всегда находятся в жидкой среде — в водном растворе разной концентрации и состава. Это морская или пресная вода, тканевый сок растения или межклеточная жидкость. У многоклеточных существ частицы веществ, растворенных в воде, под действием тепловой энергии стремятся равномерно распределиться в пространстве. Это известно из физики. В соответствии с тем же физическим законом вещества, растворенные в среде, окружающей клетку, проникают через ее оболочку. Если их концентрация внутри клетки мала, а в среде велика, они идут внутрь клетки. Если наоборот — пробираются наружу.
Для некоторых веществ клеточная мембрана может быть непроницаемой. Тогда, если их концентрация в клетке выше, чем вне ее, в нее начнет проникать вода. Клетка разбухнет. Но вода может и уйти из клетки, когда концентрация веществ, которые ее оболочка не пропускает, выше в окружающей среде. Диффузия растворителя через полупроницаемую мембрану называется осмосом. Диализ — это диффузия молекул растворенного вещества через ту же мембрану.
Обе эти формы диффузии — и осмос и диализ — физическая основа, от которой зависит жизнь клетки.
Вторая сила, помогающая переносу веществ через клеточные барьеры, — электрическая. Многие растворенные вещества диссоциированы на ионы. А клеточные мембраны обычно сохраняют разность потенциалов на своих внутренних и наружных поверхностях. Разность потенциалов побуждает соответствующие ионы мигрировать внутрь клетки.
Наконец, третья сила, принимающая участие в пассивном переносе веществ через мембрану, — это так называемое втягивание. В том случае, когда мембрана пористая, раствор может протекать через нее по порам, как по капиллярам.
Однако этими тремя методами пассивного проникновения поступление веществ в клетку не ограничивается. Цитологи часто наблюдали, как некоторые вещества устремлялись в клетку, так сказать, против воли стихий, описанных выше. Они направлялись в сторону не понижения, а повышения градиентов сил, обеспечивающих пассивный перенос. Значит, при этом совершалась физическая работа. Энергию для нее поставляет клетка.
