Введение в зоологию. Подцарство Одноклеточные или Простейшие (Protozoa)

1. Лекция Введение в зоологию. Подцарство Одноклеточные или Простейшие (Protozoa)

План:
1.Зоология как комплексная наука о животных
2.Подцарство Одноклеточные или Простейшие
(Protozoa)

2. 1. Зоология как комплексная наука о животных

Зоология (греч. zoon - животное, logos – учение) – наука о
животных, часть биологии, изучающая многообразие
животного
мира
(строение
и
жизнедеятельность,
распространение, связь со средой обитания).
Методы исследования зоологии:
- описание
- эксперимент - изучение процессов, происходящих в организме
- теоретические изыскания
2

3.

Зоология по объектам исследования
подразделяется на следующие науки
(дисциплины):
-
Протозоология – наука о простейших
Гельминтология – наука, изучающая паразитических червей
Малакология - наука, изучающая моллюсков
Карцинология - наука, изучающая ракообразных
Арахнология - наука, изучающая паукообразных
Энтомология - наука, изучающая насекомых
Ихтиология - наука, изучающая рыб
Орнитология - наука, изучающая птиц
Териология
(маммалиология)
наука,
изучающая
млекопитающих
3

4.

Зоология по задачам исследования
подразделяется на следующие науки
(дисциплины):
- Систематика (от греч. systematikos — упорядоченный,
относящийся к системе) – классификация, отражающая родственные
связи различных групп животных
- Морфология (от греч. morphe – форма) - наука о форме и строении
организмов
- Гистология (от греч. histos – ткань) - наука о строении тканей
животных
- Цитология (от греч. kytos – клетка) - наука о строении клетки
- Эмбриология (от греч. еmbryon – зародыш) - наука, изучающая
развитие зародыша
- Физиология (от греч. Physis – природа) - наука о жизнедеятельности
целостного организма и отдельных его частей: клеток, тканей,
органов
4

5.

- Экология (от греч. оikos – жилище, дом) - наука
о взаимоотношениях организмов между собой и
окружающей средой
- Этология (от греч. éthos - характер, нрав) – наука,
исследующая все виды врождённого поведения
- Палеозоология (от греч. palaios - древний) - наука о
вымерших животных
- Генетика (от греч. genesis - происхождение) - наука о
законах и механизмах наследственности и изменчивости
- Филогенетика (от греч. phylon – род) – наука о истории
развития групп организмов
- Зоогеография - наука о географическом распространении
животных и закономерностях этого распространения
5

6.

Большой вклад в развитие зоологии как науки внесли:
Аристотель (384-322 гг. до н.э.) – древнегреческий ученый и
философ, основоположник зоологии. Описал около 500 видов
животных в своих работах «История животных», «О
возникновении животных» и «О частях животных».
Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) – древнеримский ученый в своей
многотомной «Естественной истории» дал описание всех
известных в то
время животных.
В XVII в. был изобретен микроскоп, который открыл новую эру в
исследовании микромира, а также клеток и органов
многоклеточных животных.
Голландец Антонио Ван Левенгук (1632-1723) первый использовал
микроскоп для зоологических исследований и опубликовал свои
результаты в 4-томнике «Тайны природы». Им были открыты
инфузории, описаны эритроциты, мышечная ткань.
6

7.

Заслуга приведения в систему зоологического материала
принадлежит шведскому врачу и естествоиспытателю Карлу
Линнею ( 1707-1778).
Он заложил основы бинарной номенклатуры вида (первое
слово обозначает название рода, а второе – название вида),
иерархическое положение систематических категорий, описал
свыше 4000 видов животных.
Каждому виду Линней дал краткую характеристику,
присоединяя к ней краткие сведения об образе жизни, родине
животного и т. п., и распределил всех известных ему животных
в стройную и удобную для обозрения систему.
Разделил царство животных на 6 классов:
млекопитающих, птиц, земноводных, рыб, насекомых и
червей.
7

8.

9.

Французский естествоиспытатель и натуралиста Жоржа
Кювье (1769-1832); наиболее крупные заслуги его относятся к
области сравнительной анатомии; разработал принцип
корреляции (все части и органы животного неразрывно
связаны друг с другом, а изменение одного из них влечет
изменение остальных), ввел понятие «тип».
Жан Батист Ламарк (1744-1829) – французский
естествоиспытатель, внес большой вклад в развитие идей
эволюции животных, развил и усовершенствовал систематику
животных, предложенную Карлом Линнеем.
В работе «Философия зоологии» изложил первую целостную
теорию эволюции живой природы, считая, что все растения и
животные непрерывно изменяются и превращаются в новые
формы под воздействием внешних условий и внутреннего
стремления к совершенствованию.
9

10.

Чарльз Дарвин (1809-1882) – английский натуралист и
путешественник.
Одним из первых осознал и наглядно продемонстрировал,
что все виды живых организмов эволюционируют во
времени от общих предков.
В своей теории, первое развёрнутое изложение которой
было опубликовано в 1859 г. в книге «Происхождение
видов», основной движущей силой эволюции Дарвин
назвал естественный отбор и изменчивость.
Он
объяснил
целесообразность
организации
и
приспособленность живых существ, как результат действия
длительного естественного или искусственного отбора –
важнейшего фактора эволюции.
10

11.

Зоология в России
В первых русских книгах есть упоминания о многих
животных, обитавших в Древней Руси. Однако широкое
развитие зоологические исследования получили в России в
XVIII в., когда Академия наук организовала серию экспедиций
для изучения природы различных районов страны.
Петер Паллас (1748-1811) совершил путешествие в
Поволжье, Сибирь, на Урал и в Казахстан;
Самуил Гмелин (1745-1774) – на юг Европейской России;
Иван Иванович Лепехин (1470-1802) – по центральным и
северным областям страны.
Во второй половине XIX в. и начале XX в. продолжалось
экспедиционное изучение фауны нашей страны.
Николая Михайловича Пржевальского и его ученики - в
Центральную Азию.
11

12.

Выдающихся успехов добились школы замечательных
русских ученых:
Алексея Николаевича Северцова (эволюционная морфология),
Николая Константиновича Кольцова (генетика),
Константина Ивановича Скрябина (гельминтология),
Евгения Никаноровича Павловского (паразитология),
Михаила Александровича Мензбира (зоогеография),
Валентина Александровича Догеля (протозоология) и многих
других зоологов.
Были
созданы
научно-исследовательские
институты,
разрабатывающие вопросы теоретической и прикладной
зоологии.
12

13.

Основные понятия о систематике
животных
Систематика – раздел зоологии, занимающийся присвоением животным
научных
названий,
описанием
их
видов
и
распределением
(классификацией) последних по естественным группам на основании
родственных (эволюционных) связей.
Животных принято делить на ряд взаимоподчиненных систематических
единиц, основной из которых является вид.
Вид – основная систематическая категория – обособленная группа сходных
особей, обитающих на определенном пространстве, свободно
скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.
В соответствии с правилом бинарной номенклатуры каждому виду
присваивается название, состоящее из двух слов, первое обозначает род,
второе – вид. Например, Felis silvestris - кот лесной, Felis chaus - кот
камышовый. После названия вида животного обычно указывается фамилия
ученого впервые описавшего данный вид, и год, когда это было сделано.
13

14.

Основные систематические категории
Вид – это совокупность особей, населяющих определенную
территорию, имеющих сходное строение, образ жизни, способных
скрещиваться и давать плодовитое потомство.
Род - систематическая единица, объединяющая близкородственные
виды. Родовое название обозначается именем существительным.
Семейство - систематическая единица, объединяющая близкие роды,
имеющие общее происхождение.
Отряд - одна из основных групп в систематике животных, объединяет
родственные семейства. Занимает промежуточное положение между
семействами и классом.
Класс - одна из высших групп в систематике, объединяет родственные
отряды животных.
Тип - самая крупная единица в царстве животных. Объединяет
родственные классы.
Царство - наиболее крупные группы организмов, сходных по
основным признакам.
14

15. 2.Подцарство Одноклеточные, или Простейшие (Protozoa)

План:
1.Тип Саркожгутиконосцы (Саркомастигофоры) Sarcomastigophora.
2.Тип Инфузории - Ciliophora.
3.Тип Апикомплексы (Споровики) - Apicomplexa.

16. Классификация подцарства Простейшие

17.

18. Подтип Саркодовые (Carcodina)– Класс Саркодовые (корненожки)

Общая характеристика - непостоянная форма тела, движение и
питание (фагоцитоз) с помощью псевдоподий. Принятие пищи и
удаление непереваренных остатков происходят в любом месте
поверхности тела. Количество ядер - одно или реже несколько ядер.
Цитоплазма подразделяется на более плотную, прозрачную
эктоплазму и более жидкую, содержащую различные включения
эндоплазму. Размножаются делением.
Есть виды, имеющие наружную раковину - дюффлюгия, арцелла и
фораминифера
Обыкновенная амеба – типичный представитель, обитатель дна
пресных стоячих водоемов. Тело покрыто плазматической
мембраной, форма клетки изменчива. Движение с помощью
временных выпячиваний тела – псевдоподий, образованных экто- и
эндоплазмой.
18

19.

19

20.

Сократительная вакуоль – осморегулирующая функция.
Газообмен осуществляется всей поверхностью тела.
Размножение бесполое – деление клетки на две. Перед
делением цитоплазмы происходит митотическое деление
диплоидного ядра.
При неблагоприятных условиях – образует цисту.
20

21.

21

22. Раковинные корненожки: а — диффлюгии; б — арцелла (Arcella), вид сверху; в — арцелла, вид сбоку

Фораминифера с
сетью тончайших
псевдоподий

23.

• Паразитические формы - дизентерийная амеба
(Entamoeba histolytica), обитающая в кишечнике
человека. Она может быть возбудителем тяжелой
формы кишечного колита - амебиаза.
Распространение этих амеб осуществляется
четырехъядерными цистами, которые в огромном
количестве выделяются с калом больного.
• В нового хозяина цисты попадают обычно с
загрязненной водой. В кишечнике хозяина из
цисты выходит паразит, который делится на
четыре особи соответственно числу ядер.
• Многие виды амеб паразитируют в кишках
различных сельскохозяйственных животных.

24.

25.

• Отряд Пираплазмиды (Piroplasтida) - кровяные паразиты
домашних и диких млекопитающих.
• Амебоидная форма пироплазмид и ряд других черт
позволяют включить их в класс Саркодовые.
• Жизненный цикл протекает последовательно в теле двух
хозяев: млекопитающего и иксодового клеща
(пастбищного).
• В клещах пироплазмиды живут в разных органах, а у
млекопитающих - в крови, проникают в эритроциты, где
растут и размножаются делением. У одних видов в
результате бесполого размножения образуются две
дочерние особи, у других - четыре.
• Форма тела грушевидная.
• Сами клещи инвазируются в разном возрасте при сосании
крови больного животного. Заболевание передают, как
правило, взрослые клещи, но у собачьего клеща и ряда
других паразитов передают и их личинки, даже не
сосавшие крови больного животного. Находясь в самке
клеща, паразит может проникать в ее яйца и сохраняться
при развитии из таких яиц личинки.

26. Класс Жгутиковые

•Тип питания: растительные жгутиконосцы (автотрофы) и
животные жгутиконосцы (гетеротрофы).
•Способ передвижения - при помощи одного или нескольких
жгутиков.
• Тело одето оболочкой (пелликулой}, имеет более или менее
постоянную форму.
• При бесполом размножении тело жгутиковых делится
продольно.
• Обитают в морях, пресных водоемах и почве. Некоторые
обитают в рубце жвачных млекопитающих или в слепой
кишке других травоядных (например, лошадей). Имеются
паразитические формы.
• Представители – эвглена зеленая, колониальные формы
(вольвокс, эудорина, пандорина), различные виды
26
трипанозом, лейшмании, лямблии.

27.

Эвглена зеленая
Эвглена зеленая – растительный жгутиконосец,
обитатель мелких стоячих водоемов, вода которых
содержит много растворенных органических веществ.
Тело веретеновидное, на заднем конце заострено, на
переднем – притуплено.
Форма тела постоянна из-за наличия пелликулы.
На переднем конце тела – углубление – глотка, около
которого выходит жгутик.
Рядом с глоткой – красный светочувствительный
глазок (стигма).
В цитоплазме – гаплоидное ядро, хлоропласты и
гранулы парамила (запасной углевод).

28.

28

29.

По типу питания – миксотроф. На свету происходит
фотосинтез в хлоропластах (автотрофное питание), в темноте
при наличии в воде растворенных органических веществ
образуются пищеварительные вакуоли – гетеротрофное
питание.
Выделение
через
всю
поверхность
тела,
осморегуляция – сократительная вакуоль.
Э. зеленая обладает положительным хемотаксисом.
Свет воспринимается светочувствительным глазком, и она
перемещается в более освещенную область водоема для
фотосинтеза.
Размножение бесполое – деление на 2 клетки.
При неблагоприятных условиях – инцистирование.
29

30. Класс Жгутиковые

Вольвокс- колониальное простейшее.
Колония в форме шара состоит из нескольких
десятков тысяч отдельных клеток. Клетка вольвокса имеет 2
жгутика
на
переднем
конце,
хроматофор
(пигментсодержащая клетка) и 2 сократительные вакуоли.
Движение колонии происходит из-за согласованной работы
жгутиков.
Размножение половое. Одни клетки колонии растут,
теряют жгутики и превращаются в макрогаметы. Другие
клети многократно делятся без последующего роста, образуя
микрогаметы. При слиянии гамет образуется зигота, которая
делится мейозом, восстанавливая гаплоидный набор
хромосом в клетках.
30

31.

31

32.

Патогенные животные жгутиконосцы
(класс Zoomastigophorea, отряд Kinetoplastida)
Обитают в плазме крови и спинномозговой жидкости
животных и человека, вызывая трипаносомозы – сурру
верблюдов, случную болезнь лошадей, «сонную» болезнь
человека.
Передача их к хозяину осуществляется трансмиссивно,
т. е. через переносчиков (муха цеце, слепни).
Тело трипаносомы лентовидное с одним жгутиком,
отходящим от заднего конца тела. Жгутик вместе с клеточной
оболочкой образует цитоплазматическую ундулирующую
мембраны (органоид движения).
Питание и выделение осуществляются диффузно.
Размножение бесполое (продольное деление).
32

33.

33

34.

• Случная болезнь (дурина, подседал) — болезнь
непарнокопытных, вызываемая простейшим Trypanosoma
eguiperdum, характеризуется хроническим течением,
поражением половых органов, появлением отеков, парезов
и параличей.
Возбудитель локализуется в капиллярах слизистой
оболочки половых органов.
• Паразиты размножаются путем простого продольного
деления (двойное и множественное).
• В естественных условиях заражение происходит во время
случки и при искусственном осеменении спермой,
содержащей возбудителя. Жеребята могут заразиться,
облизывая пораженные органы кобылы или через молоко.
• Инкубационный период при случной болезни
продолжается от 3 недель до 3 месяцев.

35.

• Лейшмании (Leishmапia) поражают человека и
животных (собак).
• Тропическая лейшмания (L, tropica) вызывает тяжёлое
заболевание человека - кожный лейшманиоз, или
пендинскую язву.
• Паразит живет в лейкоцитах крови и клетках
лимфатических желез, разрушая их.
• На коже появляются большие, плохо заживающие раны,
оставляющие затем глубокие рубцы.
• Болезнь распространяется москитами.
• Другой вид лейшмании (L.donowani) вызывает у человека
болезнь - внутренний лейшманиоз. Паразит поселяется в
клетках костного мозга, в печени и других внутренних
органах, вызывая их глубокие повреждения.
• Переносчиками являются москиты и постельные клопы.

36.

37.

38. Тип Инфузории

Инфузория туфелька – обитатель стоячих пресных
водоемов.
Форма тела постоянная из-за плотной эластичной
пелликулы. Тело покрыто ресничками.
На середине брюшной стороны тела – клеточный рот,
окруженный длинными ресничками, движение которых
загоняет пищу (бактерий), рот ведет в глотку, на дне которой
формируются пищеварительные вакуоли. Непереваренные
остатки пищи выводятся через порошицу.
Дыхание и выделение – через всю поверхность тела.
Осморегуляция – 2 сократительные вакуоли.
И. туфелька обладает хемотаксисом – способна
активно двигаться в направлении пищи и, наоборот, покидает
места с вредными химическими воздействиями.
38

39.

2 ядра: большое, полиплоидное, вегетативное
– контролирует синтез белков; и малое, диплоидное,
генеративное, участвует в половом процессе.
При благоприятных условиях размножение
бесполое – деление на 2 клетки поперечной
перетяжкой. Вегетативное ядро делится перетяжкой
на 2, а генеративное – митозом.
Половой процесс – конъюгация. В каждой
особи формируется второе гаплоидное ядро, одним
из которых они и обмениваются. Затем инфузории
расходятся, а гаплоидные ядра сливаются. Из
образовавшегося
диплоидного
ядра
вновь
возникают большое и малое ядра.
39

40.

40

41.

42.

• Представитель типа — малярийный плазмодий,
вызывает у человека заболевание малярия.
Заражение происходит через укус малярийным
комаром (рода Anopheles), который содержит
возбудителя на стадии спорозоитов.
Спорозоиты — тонкие, червеобразные клетки,
с током крови попадают в клетки печени, где
происходит тканевая шизогония. Образовавшиеся
мерозоиты выходят из клеток печени и
внедряются в эритроциты. Здесь они питаются,
затем вновь происходит эритроцитарная
шизогония.

43.

После нескольких циклов шизогонии в эритроцитах
образуются гамонты, которые в организме комара
превратятся в макрогаметы и микрогаметы. Когда гамонты
попадают в желудок комара, они превращаются в гаметы,
происходит копуляция, слияние гамет.
Зигота подвижная - оокинета. Она мигрирует через стенку
желудка комара и превращается в ооцисту.
Ядро ооцисты многократно делится, и ооциста
распадается на огромное количество спорозоитов — до 10000
- спорогония. Спорозоиты мигрируют в слюнные железы
комара.
В жизненном цикле малярийного плазмодия
человек
является
промежуточным
хозяином,
а
малярийный комар — окончательным.
43

44.

Тип Апикоплексы (Споровики)
44

45.

Класс Споровики (Sporozoa) Отряд кокцидии (Coccidia).
Обитают в клетках пищеварительных органов. Паразитируют в
организме крупного рогатого скота, овец, коз, кроликов.
Жизненный цикл – чередование процессов бесполого размножения,
полового процесса и спорогонии.
Заражение происходит в результате попадания вместе с пищей и
водой в пищеварительный тракт хозяина инцистированных стадий
паразитов – ооцист, жизнеспособных во внешней среде более года.
В каждой ооцисте имеются споры, в каждой споре спорозоиты. Число спор и спорозоитов у разных видов кокцидий
различно.
В кишечнике под действием пищеварительных соков оболочки
ооцист и спор разрушаются и освободившиеся спорозоиты
внедряются в клетки кишечника и превращаются в трофозоитов,
которые питаются содержимым клеток хозяина и быстро растут.
По окончании периода роста трофозоиты превращаются в шизонтов,
которые делятся на большое количество подвижных мерозоитов.
45

46.

Мерозоиты выходят из разрушенных клеток органов
хозяина и проникают в неповрежденные клетки. Бесполое
размножение повторяется много раз, что приводит при
большом заражении кокцидиями к острому воспалению
пищеварительного тракта и к общему заболеванию
организма хозяина.
Затем из некоторых мерозоитов образуются половые
клетки - гаметоциты, которые превращаются в зрелые
половые клетки: женские – макрогаметы, мужские микрогаметы. Они сливаются и образуют зиготы, которые
формируют оболочки и превращаются в ооцисты.
Ооцисты вместе с калом выходят наружу. Они устойчивы к
различным внешним воздействиям. Содержимое ооцист при
благоприятных условиях (наличие тепла, влаги и воздуха)
делится на четыре спорозоита.
Каждый спорозоит формирует оболочку - спороцисту и
делится у большинства видов на два спорозоита. Ооциста со
спорозоитами способна заразить хозяев.
46

47. Жизненный цикл кокцидий

1-2 – трофозоит
3-4 – шизонт
(шизогония)
5-6 – мерозоит
7-9 – образование
микрогамет
10-12 – образование
макрогамет
13 - зигота
14 – ооциста
15 – деление с
образованием
спорозоита
16 – формирование
оболочки и
обособление каждой
спороцисты
17 – формирование в
каждой спороцисте
спорозоитов
18- 19 - выход
спорозоитов из
спороцисты
47