Зоология — бірклеткалылар патшалық тармағы (protozoa)
жалпы сипаттама
Бірклеткалы ағзалар денесі бір ғана клеткадан тұрады. Тип 28000-дай түрді біріктіреді. Бірклеткалыларға тірі ағзалардың барлық қасиеттері тғн: қоректену, зат алмасу, зғр шығару, тітіркену, сыртқы ортаға жауап қайыру, қозғалу, өсу, көбею жғне өлу.
Бір клеткалы ағзалардың негізгі қызметтерін органоидтар атқарады. Клетканың басты оргоноиды-ядро. Клетка іші цитоплазма сұйықтығына толы жғне оның сыртын мембрана қоршап жатыр. Цитополазмада ғртүрлі органеллалар, қаңқа жэне жиырылу қызметін атқаратын элементтер жғне ғртүрлі қосындылар болады. Цитоплазма сұйық зат, оның тұтқырлығы ғр түрдің өкілдерінде ғртүрлі жғне ол жануардың жағдайына, қоршаған ортасына байланысты өзгеріп отыруы мүмкін (температура, химиялық құрамы).
Цитоплазма көбінесе түссіз немесе ақшыл түсті болып келеді. Кейбір т‰рлерде ғана көгілдір, жасылдау болуы мүмкін (Stentor, Fabreo, Salina).
Ядроның негізгі құрамы белоктар жғне нуклейн қышқылдары, нуклеопротеидтер. Олардың жануар ағзасындағы маңызы өте үлкен, яғни ДНК (дезоксирибонуклеин қышқылы) ядродағы хромосома құрамына еніп, ұрпақтан-ұрпаққа тұқым қуалау қасиетін тасымалдайды. РНК (рибонуклеин қышқылы) ядрода жғне цитоплазмада кездеседі де белок синтезіне қатысады.
Цитоплазмада кездесетін органикалық заттарға липидтер, көмірсулар (гликоген, перамин), ферменттер (белоктар), химиялық заттарға минералдық тұздардың ерітінділері жғне су жатады.
Бірклеткалылар ядросы көпклеткалылар ядросы сияқты хроматиннен, ядро шырынынан, ядрошықтан, ядро қабықшасынан тұрады. Көпшілік бірклеткалылар бір ядролы, бірақ кейде көпядролылары да кездеседі.
Бір клеткалылар хромосомасы басқа ағзалардағы сияқты тұрақты болады. Олар 2-4 -тен 100-125 дейін жетуі мүмкін жғне гаплоидты, диплоидты, полиплоидты болып кездеседі.
Ядроның бөлінуі митоз жолымен жүреді. Митоз кезінде хромосома материалы клетканың екі бөлігіне теңдей, біркелкі бөлінеді. Ол митоздың метафазасында хромосоманың ұзынынан екіге тарқалуының арқасында жүзеге асады да, пайда болған хромосомалар екі полюске ажырайды. Бірклеткалылардағы митоздың бөлінуі мен көпклеткалылардағы митоз процесінің ешқандай айырмашылығы жоқ.
Бірклеткалылардың қозғалу мүшелеріне жалған аяқтар, талшықтар, кірпікшелер жатады. Жалған аяқтар ағзаның қозғалыс уақытында ғана пайда болып, қозғалыс тоқтағанда жалған аяқ та жойылып отырады. Жалған аяқтар-қарапайым жануар денесінің уақытша плазмалық өсіндісі. Оның тұрақты пішіні болмайды. Жалған аяқтар саркодалыларда, талшықтылар мен споралылардың кейбір түрлерінде кездеседі.
Талшықтар мен кірпікшелер цитоплазманың сыртқы қабатының тұрақты өсінділері болып табылады. Электрондық микроскоптың көмегімен зерттеулер нғтижесінде талшық пен кірпікшенің құрылысы ұқсас екені дғлелденді. Олардың эктоплазмаға еніп тұрған бөлігі базальды дене немесе кинетопласт деп аталады. Талшық пен кірпікшенің аса жұқа кесіндісі олардың 11 фибрилладан тұратынын көрсетті. Оның екеуі ортасында, тоғызы жан-жағында шеңбер бойымен орналасқан. Ортадағы фибриллалар базальды денеге дейін жетпей аяқталады, ал шеткі фибриллалар базальды денеге терең енеді. Талшықтың мембранасы бірклеткалы ағзаның мембранасына жалғасып кетеді.
Талшық пен кірпікшенің ұқсастығына қарамай, олрадың қозғалу сипаты ғртүрлі. Егер талшық күрделі винт тғрізді қозғалыстар жасаса, кірпікше ескек тғрізді қарапайым қозғалыс жасайды.
Бірклеткалылар жарыққа сезімтал болып келеді. Ол қызметті атқаратын органелланы-көзше (стигма) деп атайды.
Әртүрлі қоректенуіне байланысты бірклеткалылардың ас қорыту мүшелері де ғртүрлі: ол қарапайым ас қорыту вакуолінен басталып, клеткалық ауыз, ауыз тесігі, ауыз ойысы, жұтқыншақ, қылаулатқыш мүшелеріне дейін күрделенеді.
Зғр шығару мүшесінің қызметін жиырылғыш вакуолі атқарады. Ол клеткадағы зғр қышқылдарын шығарып қана қоймай, өзінің жиырылуы арқылы клеткадағы артық су мөлшерін де сыртқа шығарып отырады. Сол арқылы ағзаның осмостық қысымы да реттеледі. Кейбір теңіз ағзалары жғне паразиттік бір клеткалылар жиырылғыш вакуолінен айырылған. Сол себепті олар артық су мөлшері мен сұйық зат алмасу өнімдерін бүкіл денесімен шығарып отыруға бейімделген.
Көптеген қарапайымдар (бір клеткалылар) қолайсыз жағдайларда (құрғақшылық, ыстық температура, суықтық, т.б.) циста жүзуге қабілетті. Яғни цитоплазмадағы артық су, қоректік заттың қалдықтары сыртқа шығарылады, талшық немесе кірпікшелері жойылады, жалған аяқтары тартылады да денесінің сыртынан екі қабаттан тұратын қорғаныштық қатты қабықша пайда болады. Жалпы зат алмасу процесі төмендейді. Циста жағдайында олар тіршілігін ұзақ уақыт сақтай алады. Мысалы: Oicomonos (Protomonodida) туысында ол 5 жылға, Halmatococcus pluvialis-та 8 жыл, ал Peridinium cinctum-да цистаның шыдамдылығы 16 жылға созылады.
Циста формасында бірклеткалылар жел арқылы алысқа таралады. Демек, циста тек қорғану қызметін ғана атқарып қоймай, жер шарында таралуына да мүмкіндік береді.
Жіктелуі. Бір клеткалылар патшалық тармағы мынадай типтерден түрады: І. Саркомастигофоралар (Sarcomastigophora); 2. Споралылыр (Sporozoa); 3. Книдоспоридиялар (Cnidosporidia); 4. Микроспоридиялар (Microsporidia); 5. Инфузориялар (Ciliophora); 6. Күнтғрізділер (Heliozoa); 7. Сғулелілер (Radiolariа).
Тамыраяқты-талшықтылар типі (Sarcomostigophora).
Саркодалылар класы. (Sarcodina)
Саркодылылар, яғни плазмалылар тамыраяқты-талшықтылар типінің ең саны көп класы — 11000- ға жуық түрлері бар. Олар өте алуан түрлі. Саркодалылар тұщы суларда, теңіздерде, топырақта, батпақта жғне орман төсеніштерінде тіршілік етеді. Еркін өмір сүретіндерімен салыстырғанда 1,3% — і ғана паразиттер.
Саркодалылар үнемі дене пішінін өзгертіп отырады. Сыртқы қабығы плазмалемма деп аталады. Цитоплазмасы екі қабат түзеді: сыртқы тығыз қабат — эктоплазма, ішкі сұйық қабат-эндоплазма. Бұл қабаттар бір-біріне еркін араласып, қайта қалпына келіп отырады. Плазмалемма да оңай бұзылып, қайта қалпына келуге қабілетті.
Көптеген саркодалылардың сыртында қорғаныштың жғне қаңқа қызметтерін атқаратын бақалшақтары болады.
Қозғалу мүшелері-жалған аяқтары. Ол арқылы қорегін де ұстайды.
Саркодалылар бактериялармен, балдырлармен, ғртүрлі бірклеткалы ағзалармен қоректенеді. Цитоплазмаға енген ас түйіршігін ас қорыту вакуолі қоршайды да, ферменттері арқылы ыдыратады. Қорытылған ас цитопазмаға тарай отырып сіңеді де, қорытылмаған ас қалдығы денесінің кез келген жерінен сыртқа шығарылады. Тұщы су саркодалыларында жиырылғыш вакуольдері болады.
Саркодалылардың негізгі отрядтары: І.Амебалар (Amoebidа). 2.Бақалшақты амеба (Tеstacea); З.Фораминифералар (Foraminifera).
Амебалар отряды (Amoebida).
Амебалар – тұщы суда, топырақта, теңіз суларында кездеседі. Тұщы суларда шіріген өсімдік қалдықтарынан, өсімдіктің су асты бөліктерінен табуға болады. Бұл отрядтың негізгі өкілі жалаңаш амебалар немесе кғдімгі амебалар (Amoebа proteus).
Амеба цитоплазмасы айқын екіге бөлінген. Экто- жғне эндоплазма.
Амебалардың қозғалуы дене цитоплазмасының бір орыннан екінші орынға жылжып ағуынан пайда болатын жалған аяқтары арқылы жүзеге асады, бұл процестің жүруі қарапайым көрінгенімен, осы уақытқа дейін нағыз механизмі ашылған жоқ. Ғалымдардың зерттеуі бойынша, цитоплазма сұйық күйден (золь) қаттылау күйге (гель) ауысқанда амебалық қозғалыс жүреді. Былайша айтқанда, сүйық цитоплазма ағыны жұқа серпімді плазмалемманы ығыстырып, жалған аяқ пайда болады. Ол жердегі цитоплазма сыртқы ортаға жақындауы әсерінен желатин тғрізденіп қоюланады да плазмагельге айналады. Дененің басқа бөлігіндегі плазмогель қайтадан сұйылып, келесі жалған аяқ түзуге ұмтылады. Бірқатар ғалымдар бұдан да басқа механизмдер арқылы амебалар қозғалысын түсіндіруге тырысады.
Амебалардың қоректенуі асқорыту вакуолінің ас түйірлерінің жан-жағынан қоршап, ыдыратуы арқылы жүреді. Оларда арнайы ас қабылдау жғне қорытылмаған ас қалдығын шығару орыны жоқ.
Жиырылғыш вакуоль амебаларда ғр 1-5 мин аралығында ырғақты жиырылып отырады. Жиырылу жылдамдығы қоршаған орта жағдайларына байланысты. Ол диссимиляцияның сұйық өнімдері мен артық суды сыртқа шығарып отырады.
Көбеюі. Амебалар жыныссыз жолмен көбейеді. Жынысты көбею тек Amoeba diploideа түрінде ғана кездеседі. Жыныссыз көбею амеба денесінің екіге бөлінуі арқылы жүреді. Алғашқыда дененің ортасында сызат пайда болады да, ол тереңдеп, сызат түскен жер жіңішкере бастайды. Ақыры, екіге бөлініп, жаңа екі амеба пайда болады. Цитоплазманың бөлінуі ядроның митоздық бөлінуіне жалғасады. Бөлінер алдында кғдімгі амеба денесінде тиісінше морфологиялық өзгерістер жүреді, ол митоздың фазаларына дғл келеді. Пайда болған екі амеба өз беттерінше өмір сүреді.
Амебалар қолайсыз жағдайларда цистаға айналады.
Паразиттік түрлері. Амебалардыњ паразиттік түрінен дизентерия амебасын (Entamoeba histolytica) атауға болады. Ол адам мен жануарлардың ішек қуысында тіршілік етеді. Оның цистасы жуылмаған тағамнан ауыз қуысына, одан асқазанға түседі. Тоқішекке келгенде оның циста қабықшасы ериді де, ішінен майда, қозғалғыш, бір ядросы бар амебалар шығады. Дене мөлшері 15-20 мкм. Олар бірден көбейе бастайды. Әзірше бұлар паразит емес амебалар (комменсальді) болып табылады. Дизентерия амебалары өз бойынан протеолиттік ферменттер бөлуі арқылы тоқ ішектің қабырғасын теседі де, сол жердің ұлпасымен қоректене бастайды. Міне, осы кезде бұлар нағыз паразиттік күйге көшеді. Тоқ ішектің қабырғасын жараға айналдыра отырып, өздері 20-60 мкм-ге дейін өседі. Осы жерде тағы да қарқынды көбейе түседі де қанның құрамына өтеді. Қанның ағысы арқылы олар барлық ішкі мүшелерге таралуы мүмкін: бас миы, бауыр, өкпе, т.б.
Ішектің төменгі аймақтарында амебалар цистаға айналады да, қорытылмаған ас қалдығымен бірге сыртқа шығарылады. Мұндай амебалар ұзақ уақыт бойы, келесі жаңа иеге түскенше өміршеңдігін сақтайды.
Ауру адамның денесінен тғулігіне 300 млн циста бөлініп шығуы мүмкін (В.Б. Сеченовичтің мғліметі бойынша 600 млн дейін).
Дизентериямен ауырған адамдар міндетті түрінде дғрігерлік көмек алуы қажет.
Бақалшақты амебалар (Testaсеа)
Бақалшақты амебалар тек тұщы суларда мекендейді жғне батпақты қыналар арасында кездеседі.
Бақалшақты амебалар денесі жалаңаш амебалар дене құрылысымен бірдей, тек сырты бақалшақпен қапталған. Бақалшақ эктоплазмадан бөлініп шыққан хитин тғрізді заттардан тұрады. Кейбір түрлерінде бақалшақтары қатты: ол кремнезем тақташаларынан тұрады да оның негізін құм түйіршіктері қалайды. Бақалшақ барлық уақытта бір камерадан тұрады, оның пішіні қалпақ немесе құты тғрізді, астыңғы жағында тесігі бар. Ол жерден амебаның жалған аяқтары шығып тұрады.
Біздің су қоймаларында көптеп кездесетін Arcella, Difflugia Euglypha туыстарының түрлері. Арцелланың бақалшағы шатыр тғрізді, сарғыштау жғне органикалық заттан тұрады. Бақалшақ жасайтын кезінде амебалар құм түйіршіктерін белсенді жей бастайды, олар өз кезегінде амебаның сыртқы қабатына бөлініп шығады.
Бақалшақты амебалар екіге бөліну арқылы көбейеді. Митоздық жолмен бөлініп, шамамен жарты цитоплазма бір ядросы бар жас амеба тесік арқылы сыртқа шығады да жаңа бақалшақ түзеді.
Фораминифералар (Foraminifera)
Фораминифералар да теңіз түбінде мекендейтін бақалшақты амебалар.
Олардың бақалшақтары көп камералы болып келеді. Кейбіреулерінде жалғыз камералы болуы мүмкін, бірақ олардың пішіні алуан түрлі болып кездеседі. Бақалшақтары эктоплазмадан бөлініп шығатын хитинді заттардан жасалған. Бақалшақ жасау кезеңінде бұл амебалар да құм түйірлерін қарқынды жұтуға кіріседі. Оның үстіне, қосымша теңіз суына ізбесті кальций сіңіріліп, бақалшақты одан ғрі қатайтады.
Кейбір фораминифералардың бақалшақтарында жан-жаққа таралған инелері болады. Олардың қызметі — суда жүрген кезде дененің ауданын ұлғайтып, жүзуді жеңілдету.
Фораминифералардың дамуы денесінің сыртынан бір камералы бақалшақтың пайда болуынан басталады. Денесінің өсуіне байланысты, тесіктен шығып тұрған амеба денесінің сыртына екінші камера жасалынады, оның көлемі алғашқыдан үлкендеу болады да өз алдына тесігі пайда болады. Осылайша көптеген жаңа камералар жасалына береді. Камералар бір-бірімен тесік арқылы жалғасып отырады, ал тесіктерде жарғақ орналасқан.
Ең сыртқы камера тесік арқылы сыртқа ашылады да одан амебаның жалған аяқтары шығып тұрады. Амеба денесі барлық камералар ішінде созылып жатады. Көптеген фораминифералар бақалшақтарында поралары (саңылаулары) болады. Олардан да амебаның жалған аяқтары шығып түрады. Мұндай тесіктерінің болуы отрядтың осылай аталуына себеп болды. Латынша forаmen- тесік деген сөз.
Фораминифералар дене мөлшері ондаған микрометрден жүздеген микрометрге дейін жетеді. (Арктикалық Cornuspiroides — тің денесі бірнеше см).
Фораминифералардың жалған аяқтары жіңішке, ұзын, жіп тғрізді. Олар бір-бірімен анастомоздар деп аталатын байланыстырғыш жіпшелермен жалғасып, үлкен тор құрады. Оған түскен ұсақ ағзалар фораминифераларға қорек болып табылады. Сыртынан қарағанда, бұл жалған аяқтар ағаштың тамырларына ұқсайды, сол себепті оларды ризопозиялар (тамыр тғрізді жалғанаяқтар) деп атайды. Ризопозиялардың ұстаған жемтігі негізгі цитоплазмада қорытылмайды, ризопозиялар шоғында ас қорыту вакуольдері пайда болады, ас сол жерде қорытылып цитоплазма арқылы бүкіл денеге таралады.
Көбеюі. Фораминифералар жыныссыз, ғрі жынысты көбейеді, кейбір түрлерінде бұл екі көбею ғдісі бірінен кейін бірі қайталанады.
Көпкамералары Elphidium-нің жыныссыз көбеюі кезінде митоз жолымен бөліну арқылы көптеген ядролар пайда болады. Соңғы екі бөліну хромосома санының диплоидты жиынтығының гаплоидтыға, яғни екі есе азаюына алып келеді. Содан кейін клетка цитоплазмасы құрамында қанша ядро болса соншаға бөлінеді де көптеген ұсақ, бір ядролы ұрпақшалар (жас ағзалар) пайда болады. Олар аналық бақалшақты тастайды да, жалған аяқтарымен суға түсіп, сырттарымен жаңа бақалшақ түзуге кіріседі.
Мұндай көп ұрпақ бере жүретін бөліну шизогония деп аталады.
Шизогония жолымен пайда болған ұрпақтардың жаңа түзілген камерасы, аналық особь камерасынан ірі болады, оны макросфералық особь деп атайды. Ал кіші камералы аналық особь микросфералық деп аталады.
Макросфералық особь өсіп — жетіліп көпкамералы бақалшақ түзгеннен кейін тек жынысты жолмен көбейеді. Макросфералық формалар осылайша фораминифералардың жынысты ұрпағы болып саналса, микросфералықтар — жыныссыз.
Макросфералық особьтар ядросы митоз жолымен көп рет бөлінеді де цитоплазмасы ядро санына қарай ажырап, мыңдаған ұсақ клеткаларға айналады. Шизогониядан айырмашылығы, бұлар талшықтары бар жыныс клеткасы — гаметалар, олар гаплоидты.
Гаметалер бақалшақты тастап, басқа фораминифера гематасымен қосылады да зигота түзіледі. Қосылғанда тек ядролары ғана емес, цитоплазмалары да қосылады. Мұндай процесті копуляция деп атайды. Зигота — диплоидты хромосомалы, бір ядролы ағза. Ол талшығынан айырылады да бақалшақ түзеді. Өсе келе көпкамералы бақалшақты микросфералық ағзаға айналады. Яғни бұлар енді қайтадан шизогониялық көбеюге көшеді.
Осылайша, фораминифераларда шизогониялық жғне жыныстық көбею үнемі алмасып отырады.
Практикалық маңызы. Фораминифералар теңізде көптеп кездеседі. Теңіздің түбінде шөгінді ретінде осылардың бақалшақтарын кездестіруге болады. Бұл қалдықтар жылдар бойы жиналады да ізбесті жыныстар түзеді. Фораминифералар қалдықтарының орналасуына қарай мұнай қазба байлығының қорын болжауға болады.
Сәулелілер отряды. (Radiolаriа)
Теңіз саркодалыларының ішіндегі ең түрге бай тобы болып табылатын сғулелілер планктон түрінде тұздылығы жоғары теңіз суларында кезедеседі. Денесі шар тғрізді, жалған аяқтары күннің сғулелері сияқты жан-жаққа таралып орналасқан.
Денесінің ортаңғы бөлігі — эндоплазмада бір немесе бірнеше ядро болады. Ол өз бетінше орталық хитинді капсуламен қоршалған. Капсула ішіндегі цитоплазманы капсулярлық, ал оның сыртындағыны капсуладан тыс деп атайды. Капсуладан тыс плазмада пигменттер мен ғртүрлі секреттер болады. Орталық капсула тесігі арқылы сыртқы плазма мен ішкі плазманы байланыстырады. Капсуладан тыс плазмада вакуольдер өте көп, соның арқасында жануар планктондық тіршілікке бейімделген. Касуладан тыс плазмада бірклеткалы балдырлар–зоохлореллалар селбесіп тіршілік етеді. Олар сғулелілер клеткасындағы көмірқышқыл газыныњ қорын пайдаланып, оттегімен қамтамасыз етіп отырады. Радиоляриялар талшықтылармен, инфузориялармен, ұсақ балдырлармен қоректенеді. Ac қорыту вакуольдері ризоподиялар шоғының ішінде пайда болып отырады. Жиырылғыш вакульдері жоқ. Сғулелілердің капсуладан тыс плазмасында кремнеземді инелер кездеседі.
Сғулілер ғртүрлі тереңдікте (7000м) тіршілік етеді. Кейбіреулерінде судың ғртүрлі терендігіне жоғары көтеріліп жғне тµмен т‰суге мүмкіндік беретін арнайы құрылымдары бар.
Көбеюі. Сғулілер жынысты жғне жыныссыз жолдармен көбейеді. Жыныссыз көбейгенде денесі екіге бөлінеді: алғаш митоз жолымен ядро бөлінеді, сосын орталық капсула мен минеральды қаңқасы, соңынан капсуладан тыс плазма. Капсуладан тыс плазманың бөлінуіне кедергілер ғсер еткенде немесе баяулағанда колония түзіледі. Онда қоймалжың сұйықтықтың ішінде көптеген орталық капсулалар болады. Колония жыныссыз көбею процесі аяқталмай қалғанда пайда болады.
Жынысты көбею кезіңде екі талшықты ұсақ гаметалар түзіліп, копуляция арқылы зигота пайда болады.
Практикалық маңызы. Сғулелілердің қаңқасы теңіз түбінде қабат-қабат шөгінді түзеді. Кремнеземнен тұратын қаңқа өте жақсы сақталады. Кейбір тау жыныстары түгелдей осындай қалдықтардан түзілген. Бұл жыныстар тау ұны (трепел) деп аталады да металл бұйымдарын өңдеу жэне басқа да техникалық мақсаттар үшін пайдаланылады.
Сғулелілер қаңқасы фораминифералар қаңқалары сияқты пайдалы қазбалар жасын анықтауға мүмкіндік береді.
Күнтәрізділер отряды (Heliozoa)
Күнтғрізділер — сәулелілерге өте ұқсас тұщы су жануарлары. Олардың дене пішіні шар тғрізді, радиус бойымен жан-жаққа таралған тік жалғанаяқтары күннен шашыраған сғулелерге ұқсайды.
Бізде күнтғрізділердің Actinosphalrium eichhorni түрі кездеседі, диаметрі 1 мм-ге жуық.
Сғулелілермен салыстырғанда күнтғрізділердің орталық капсуласы жоқ. Цитоплазмасы бір немесе бірнеше ядролары бар түйіршікті эндоплазмаға жғне көптеген ас қорыту вакуольдері бар мөлдір эктоплазмаға бөлінеді. Эктоплазмада бір немесе бірнеше жиырылғыш вакуольдері бар.
Жалған аяқтары эндоплазмадан басталып, бір-бірімен байланыспайды. Жалған аяқтарының ортасынан тығыз қатты жіп өтеді, оның жан-жағынан сұйық цитоплазма қоршайды. Мұндай жалған аяқтар аксоподиялар деп аталады. Соның арқасында олар ірі жемтіктерді ұстайды.
Күнтғрізділердің көпшілігінде қатты қаңқа болмайды, бірақ ұсақ кремнийлі инелері кездеседі.