Биология · базовый уровень · 8 класс · Урок 15

Инфузории, амёбы, плазмодий, радиолярии, фораминиферы и диатомеи

Сопоставим шесть разных линий по строению, питанию и роли в природе; отдельно проследим двуххозяинный цикл малярийного плазмодия.

Систематические группы животных

Федеральная программа · базовый уровень · 8 класс

Систематические группы животных

Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:

Свободноживущие, симбиотические и паразитические формы
Роль в водных пищевых сетях и образовании осадочных пород
Жизненный цикл малярийного плазмодия и предотвращение заражения

Схема показывает лишь инфузорию и амёбу из обсуждаемых групп; плазмодий, радиолярии, фораминиферы и диатомеи требуют отдельных микрофотографий и имеют иное строение.

Условная последовательность стадий по CDC: спорозоит попадает к человеку при укусе заражённой самки Anopheles; гаметоциты из крови получает следующий комар. У разных видов Plasmodium есть важные различия, не показанные здесь.

Как это устроено

Инфузория и амёба обе одноклеточные, но относятся к разным ветвям эукариот. У инфузории множество ресничек и особая область захвата пищи; амёба образует ложноножки и поглощает частицы фагоцитозом. Оба примера полезны для наблюдения движения, но по ним нельзя описать все одноклеточные организмы.

Малярийный плазмодий — паразит, а не «вид комара». Заражённая самка Anopheles вводит паразита при кровососании; в человеке начальные стадии развиваются в печени, затем некоторые стадии поражают эритроциты. Комар получает другие стадии при следующем кровососании; в нём проходит половой процесс и формируются заразные для следующего человека стадии. Школьная стрелочная схема опускает детали разных видов, но должна сохранять порядок хозяев и стадий.

Радиолярии и фораминиферы часто образуют минеральные структуры, способные сохраняться после гибели клетки; их остатки помогают изучать древние морские экосистемы. Диатомеи тоже могут оставлять кремнезёмные панцири, но в отличие от этих гетеротрофных примеров они фотосинтезируют и входят в фитопланктон. Сходство «имеют скелет или раковинку» не делает все три группы близкими родственниками.

Водные одноклеточные участвуют в пищевых сетях, создают органическое вещество, поедают микроорганизмы и оставляют следы в осадках. Их влияние бывает полезным, нейтральным или опасным в зависимости от вида и условий. При малярии важна медицинская профилактика укусов и своевременная помощь; рисунок плазмодия не заменяет медицинский тест или рекомендации для конкретной поездки.

Проследите малярийный цикл по названиям стадий. Заражённая самка Anopheles вводит спорозоиты; они попадают в клетки печени. После бесполого размножения мерозоиты выходят и заражают эритроциты, где повторяются бесполые циклы; часть паразитов превращается в гаметоциты. Другой комар получает именно эти половые стадии с кровью. В нём образуются гаметы, происходит оплодотворение и формируются новые спорозоиты, достигающие слюнных желёз. Поэтому человек и комар оба хозяева паразита, но этапы в них неодинаковы. У отдельных видов возможны дополнительные особенности, например длительно сохраняющиеся печёночные стадии; школьная схема не заменяет диагностику.

Сравните три типа микроскопических остатков с оговоркой о сохранности. У многих фораминифер раковинка известковая и имеет камеры с отверстиями; у радиолярий часто кремнезёмный скелет; у диатомей кремнезёмный панцирь из перекрывающихся частей. Фораминиферы и радиолярии не определяются как диатомеи только потому, что все малы. Разные материалы по-разному растворяются и разрушаются в осадке, поэтому отсутствие одной группы в пробе не означает, что она никогда не жила в том море. Учёные сопоставляют форму, состав, возраст и условия сохранности.

Роль в экосистеме тоже не следует выводить по размеру клетки. Диатомеи как часть фитопланктона фотосинтезируют и создают органическое вещество, которым питаются другие организмы; амёбы и инфузории могут потреблять частицы и микроорганизмы; некоторые плазмодии живут как паразиты. Фитопланктон — объединение по образу жизни в толще воды, не единая ветвь на дереве родства. Чтобы оценить вклад группы, нужны измерения её численности и активности, а не одна красивая микрофотография.

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Инфузория-туфелька

Пресноводный одноклеточный эукариот из инфузорий, двигающийся многочисленными ресничками и питающийся захваченными частицами.

Пример: Реснички помогают клетке плыть и направлять пищу к области клеточного рта.

Амёба протей

Свободноживущая амёбоидная одноклеточная форма, способная образовывать ложноножки для движения и захвата пищи.

Пример: Клетка меняет форму, окружая пищевую частицу выростами цитоплазмы.

Плазмодий малярийный

Род Plasmodium паразитических одноклеточных эукариот, некоторые виды которого вызывают малярию у человека.

Пример: В организме человека разные стадии паразита связаны с печенью и эритроцитами, а половой процесс проходит в комаре.

Малярия

Паразитарное заболевание, вызываемое определёнными видами Plasmodium и обычно передаваемое при укусе заражённой самки комара рода Anopheles.

Пример: При поездке в район передачи малярии меры защиты и медицинские рекомендации зависят от страны и обстоятельств.

Важно: Не каждый комар переносит малярию; лихорадка требует медицинской оценки, а не диагноза по школьной схеме.

Спорозоит

Подвижная стадия Plasmodium, которая находится в слюнных железах заражённого комара и при кровососании попадает к новому хозяину; затем она достигает клеток печени. Это не название самого комара и не стадия, размножающаяся в эритроците.

Пример: На схеме CDC стрелка от комара к человеку подписана «спорозоиты», а следующим указан этап развития в печени.

Мерозоит

Стадия паразита после бесполого размножения, способная заражать новые клетки хозяина. После развития в печени мерозоиты попадают в кровь и проникают в эритроциты, где идут повторные циклы бесполого размножения.

Пример: На учебной последовательности мерозоит обозначают между печёночным этапом и появлением новых заражённых эритроцитов.

Гаметоцит

Половая стадия Plasmodium, образующаяся из части паразитов в крови человека. Заражённый комар получает гаметоциты при кровососании; последующие образование гамет и оплодотворение происходят в его организме.

Пример: В упрощённой схеме не следует ставить оплодотворение в эритроците человека: комар получает гаметоциты, а половой процесс идёт в комаре.

Эритроцит

Клетка крови позвоночных, выполняющая транспорт дыхательных газов; у человека зрелые эритроциты не имеют ядра.

Пример: Некоторые стадии Plasmodium размножаются внутри эритроцитов человека.

Радиолярии

Группа преимущественно морских одноклеточных эукариот с тонкими выростами и часто сложным минеральным скелетом.

Пример: Минеральные остатки некоторых радиолярий сохраняются в морских осадках.

Фораминиферы

Группа одноклеточных эукариот, многие из которых имеют раковинку с отверстиями, через которые выходят выросты цитоплазмы.

Пример: Ископаемые раковинки фораминифер используют для изучения древних морских условий.

Важно: Не каждая раковинка полностью одинакова по веществу и форме; группы разнообразны.

Диатомовые водоросли

Разнообразная линия преимущественно одноклеточных фотосинтезирующих эукариот с панцирем из двух перекрывающихся частей, содержащим кремнезём. Их органическое вещество поддерживает водные пищевые сети, но не всякая найденная кремнезёмная оболочка принадлежит диатомее.

Пример: Диатомеи составляют часть фитопланктона в морях и пресных водах и создают органическое вещество.

Фитопланктон

Фотосинтезирующая часть планктона: организмы живут в толще воды, участвуют в образовании органического вещества и при перемещении обычно не могут полностью противостоять течению. Это экологическое, а не единое родственное название.

Пример: В морской пробе диатомеи могут составлять часть фитопланктона вместе с другими фотосинтезирующими линиями; их доли меняются по сезону и месту.

Хозяин паразита

Организм, в котором паразит живёт или проходит часть развития; у одного паразита в цикле может быть несколько хозяев.

Пример: Для малярийного плазмодия человек и комар участвуют в разных этапах цикла.

Важно: Комар является переносчиком для человека, но в биологической схеме также хозяином половой стадии плазмодия.

Пример по шагам

В образце морского осадка нашли кремнезёмные панцири и раковинки с отверстиями. Можно ли назвать все находки «диатомовыми водорослями»?

Сравните панцирь диатомеи со структурой раковины фораминиферы и скелетом радиолярии.
Проверьте признаки каждого образца, а не один общий факт сохранения минеральной оболочки.
Если деталей мало, запишите более широкое предварительное определение.

Вывод: Минеральные остатки разных одноклеточных выглядят по-разному и принадлежат разным эволюционным группам.

Практическая работа

Готовые изображения разных линий

Получите проверенные микрофотографии инфузории, амёбы, диатомеи, радиолярии и фораминиферы с подписями и масштабом.
Для каждого образца отдельно запишите наблюдаемое: реснички, выросты, форму панциря или раковины; не приписывайте невидимые способы питания без дополнительных данных.
По готовой схеме CDC проследите жизненный цикл Plasmodium через двух хозяев и подпишите, какие этапы доступны только медицинскому исследованию.

Что можно заключить: Морфология, образ жизни и жизненный цикл устанавливаются разными видами данных; сходство маленького размера не объединяет все группы.

Безопасность: Не берите биологические пробы и не изучайте собственную кровь; работа только с готовыми материалами. При подозрении на малярию нужна срочная медицинская помощь.

Попробуйте сами

Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.

Открываем задания…

Сверка содержания

Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.