Фотосинтезирующие простейшие, парящие в толще воды, носят название фитопланктона, или растительного планктона (от греч. «планктон» – блуждающее). В жизни больших водоемов фитопланктон играет ту же роль, что и растения на суше, т. е. производит органическое вещество, за счет которого существует весь остальной животный мир в водах морей и океанов. Планктонные организмы покрывают сплошным живым слоем толщиной 3–100 м весь мировой океан, а если мы вспомним, что вода занимает более двух третей поверхности нашей планеты, станет понятно, насколько важна их роль в экосистеме планеты. По меньшей мере половину всего кислорода в атмосферу выделяют водоросли, и их вклад даже больше, чем вклад наземных лесов.
Цепь питания с участием простейших в пресноводном водоеме
Фотосинтезирующие простейшие: 1 – эвглена, 2 – вольвокс, 3 – хламидомонада; растительноядные: 4 – инфузория–туфелька; хищные: 5 – дидиний, 6 – бурсария, 7 – циклоп, 8 – дафния, 9 – личинка стрекозы, 10 – жук–плавунец, 11 – малек рыбы; детритофаги: 12 – амёба, 12 – планария.
Чтобы парить в поверхностном слое воды, не опускаясь на глубину под действием силы тяжести, планктонные организмы обладают целым набором приспособлений. В первую очередь это маленькие размеры тела и незначительный вес. Помогают удерживаться на плаву и капельки жира в цитоплазме клеток, поскольку жир легче воды. Многие планктонные синезелёные бактерии содержат газовые вакуоли и плавают на этих «поплавках». У многих планктонных видов на поверхности клеточной стенки образуются выросты разного рода – шипы, щетинки, перепонки, – действующие наподобие парашютов. Все эти выросты служат для увеличения площади поверхности и силы трения организма о воду, что позволяет ему лучше удерживаться на плаву. Замечено, что у диатомей, входящих в состав планктона, более тонкий и ажурный панцирь по сравнению с диатомеями, живущими на дне.
Весь наш разговор о простейших до этого момента касался свободноживущих организмов, но очень многие простейшие живут внутри других животных. И ведут они себя внутри хозяина очень по–разному.
Приспособления к парению у планктонных организмов
Приблизительно у 60% людей в ротовой полости встречается амёба Entamoeba gingivalis (читается: энтамёба гингивалис). Она живет на беловатом налете кариозных зубов и десен и питается в основном уже погибшими белыми клетками крови – лейкоцитами. Эта амёба безвредна для здоровья, как и четыре вида амёб, проживающих в толстом кишечнике человека. Все эти безобидные «квартиранты» питаются, бактериями, которые в огромном количестве населяют нашу толстую и слепую кишку.
Дизентерийная амёба тоже живет в толстой кишке человека, но не ограничивается «съемом жилплощади», а питается клетками и тканями кишечника, разрушая их. Проникнув через стенку кишечника в соединительную ткань, амёбы начинают пожирать красные клетки крови. В результате жизнедеятельности дизентерийной амёбы у человека развивается тяжелое трудноизлечимое заболевание амёбиаз.
Жгутиконосцы из рода трипаносом вызывают смертельно опасное заболевание – сонную болезнь, распространенную в тропической Африке. На ранних стадиях болезни трипаносома живет в плазме крови, а затем проникает в спинной мозг.
Трипаносома
Сейчас существует способ лечения этого заболевания, но в XIX веке, когда лекарства от сонной болезни еще не было известно, от нее погибали миллионы африканцев. Эта болезнь сделала огромные пространства Африки безлюдными, недоступными для земледелия и скотоводства, опасными для охоты и убийственными для путешественников.
Окончательная победа над сонной болезнью была установлена только после изобретения лекарственного вещества, убивающего ее возбудителей – паразитических простейших – трипаносом.
Среди простейших около 30–40% видов являются паразитами растений и животных. Однако отношения между простейшими и их хозяевами могут быть и взаимовыгодными.
Например, жизнь и благополучие тропических насекомых – термитов – полностью зависит от обитающих в их кишечнике жгутиковых простейших. Термиты питаются древесиной, которая состоит из мертвых пустых клеток, окруженных целлюлозной оболочкой. Но самостоятельно переварить древесину термиты не могут, за них это делают жгутиконосцы, которые как раз используют в пищу целлюлозу. Получается, что, питаясь сами, жгутиконосцы одновременно снабжают пищей и своих хозяев–термитов.