Удивительная зоология

В клетке идут процессы белкового синтеза и осуществляются различные этапы обмена углеводов и жиров, синтезируются некоторые сложные структурные молекулы. Есть в клетке и система микротрубочек, которые формируют ее внутренний скелет. Они входят в состав органов движения клетки – жгутиков и ресничек. И вся эта сложнейшая начинка хитроумно упакована в крохотном существе объемом в одну сотую или даже тысячную долю кубического миллиметра.

Простейшие имеют много общего с клетками грибов, растений и животных. Но если клетки высших организмов, как правило, высоко специализированы и формируют ткани, работая в тесной кооперации, то простейшие являются автономными существами, живущими полноценной жизнью. Не имея ни органов, ни тканей, ни нервной системы (или хотя бы какого-то ее подобия), они ведут себя вполне целенаправленно.

Присмотримся повнимательнее к некоторым из них.

Вот, скажем, амеба обыкновенная, дежурный персонаж всех учебников зоологии. Этакая живая капля, текущая по субстрату и все время меняющая форму. Желеобразные потроха других клеток течь не могут, ибо заключены в упругую оболочку, а изменчивое тело амебы всегда пребывает в движении, образуя многочисленные причудливые выросты, называемые ложноножками. Можно даже сказать, что амеба ползает, но это ползание не имеет ничего общего с движением змей или улиток.

Амеба под микроскопом

Ложноножки – не только орган движения, но и охотничий инструмент, с помощью которого амеба ловит и удерживает добычу. Обволакивая жертву ложноножками, она формирует пузырек-вакуоль, куда впрыскивает смесь пищеварительных ферментов.

Большинство амеб – хищники, нападающие не только на других одноклеточных, но и на многоклеточные организмы, сопоставимые с ними по размерам. Ученым доводилось наблюдать, как амеба заглатывала нитчатые водоросли, превосходившие длину ее тела в несколько раз. Расположившись посередине водоросли, она растекалась по ней до конца нити, петле образно его скручивая. Операция повторялась раз за разом до тех пор, пока свернутая в клубок нить не оказывалась внутри пищеварительной вакуоли.

Подобный тип питания – далеко не единственный способ поглощения пищи. Другие простейшие имеют ротовое отверстие и несколько блуждающих вакуолей, где переваривание идет поэтапно, а некоторые мелкие виды всасывают питательные вещества всей поверхностью тела.

Большинство простейших без микроскопа не разглядеть: длина их тела равняется сотым долям миллиметра (20–40 мкм[2]), а некоторые сопоставимы по своим размерам с крупными бактериями (1–2 мкм). Однако среди простейших имеются и настоящие гиганты, видимые невооруженным глазом. Так, амеба протей может достигать полумиллиметра, а инфузории-трубачи, обитатели стоячих пресных вод, вырастают до двух миллиметров. Еще крупнее колониальные морские формы, обладающие раковиной или твердым скелетом – их рост составляет несколько сантиметров.

Мир простейших, насчитывающий десятки тысяч видов, чрезвычайно разнообразен. Среди них немало опасных паразитов, вызывающих тяжелые инфекции – малярию, трипаносомоз (сонная болезнь), амебиаз (амебная дизентерия) и множество других.

В зависимости от характера движения простейших можно разделить на жгутиковых (например, эвглена зеленая), которые перемещаются за счет биения длинного нитевидного выроста (жгутика), реснитчатых (инфузория-туфелька), одетых густой «шубой» коротких волосяных структур (ресничек), и корненожек (уже знакомая нам амеба), «текущих» по твердой поверхности. Следует только помнить, что такая классификация опирается исключительно на внешние признаки и не отражает их генетического родства. Среди мелких простейших встречаются и неподвижные формы.

Понаблюдаем за движениями простейших. Упоминавшаяся выше эвглена зеленая – незаурядный пловец. Ее жгутик совершает винтообразные движения, и обтекаемая клетка стремительно ввинчивается в воду наподобие миниатюрной торпеды. Однако существуют и куда более экзотические способы перемещения в пространстве. Например, трипаносома обзавелась кроме жгутика специальной мембраной, напоминающей плавник, волнообразные колебания которого двигают клетку в обратном направлении.

Другие простейшие взяли на вооружение принцип, который осуществляется в мышечной клетке: их наружная оболочка выложена протяженными белковыми структурами особого типа, которые скользят друг относительно друга. А вот динофлагелляты – микроскопические водоросли, заключенные в жесткий панцирь, – орудуют двумя жгутиками сразу. Один из них направлен назад, а другой располагается в кольцевой выемке дисковидного тела. Их согласованные действия – волнообразное движение свободного жгутика и спиральный тремор кольцевого – обеспечивают клетке завидную маневренность, позволяя плыть в любом желаемом направлении, стремительно набирать скорость и внезапно останавливаться.