НОВОСТИ
12642

2016.12.06

Неизвестное нам о мире одноклеточных.

Люди при оценке  окружающей среды в первую очередь, смотрят с точки зрения какой смысл это имеет,  для них самих. Именно по этой причине, у людей далеких от биологии обычно возникает следующий вопрос: «Для чего нужны одноклеточные животные?». При этом они имеют, ввиду какого польза простейших для человека.

На вопрос «Каковы одноклеточные животные?» в самом лучшем случае большинство (если вспомнят  школьный материал) даст ответ амеба и инфузория-туфелька. Однако мир простейших, т. е. одноклеточных организмов очень большой и разный в морфологическом отношении, и обладает десятками тысяч видов, которых можно встретить во всех уголках планеты Земля. Среди них имеются как паразитические виды, которые питаются  за счет хозяина, а также имеются свободноживущие виды. Нужно отметить, что одноклеточные являются очень мелкими организмами, которые не видны без вооруженного глаза. В среднем их размеры бывают от 1 до 150 микронов, но встречаются и виды с крупными размерами. 

Можно сказать, во всех группах простейших встречаются паразитические виды. В настоящее время 20 тыс. из известных 200 тыс. простейших животных ведут паразитический образ жизни и являются предшественниками опасных заболеваний для человека и животных. Примером этому можно показать малярийного паразита , из- за которого каждый год погибает 1-2 миллион человек, среди простейших встречаются предшественники и других опасных заболеваний. Например сонная болезнь, лейшманиозы, дизентерийная болезнь и др.

Нужно отметить,  что  не все организмы, населяющие растительные и животные организмы являются вредоносными. Например,  в организме человека живет 20 видов безвредных одноклеточных.

Во время всестороннего исследования синдрома  приобретенного иммунодефицита  человека (СПИД) простейшие  обратили на себя внимание медиков. Стало известным, что некоторые из  этих простейших являются безвредными для людей с нормальной иммунной системой,  но для людей с резко ослабленной иммунной системой  вызывают опасные заболевания.  Такие заболевания называют оппортунистическими заболеваниями. В Институте  Зоологии НАНА в течении многих лет исследовались паразитические виды простейших. Среди таких паразитических видов простейших  особое внимание уделялось эймериям  наносящим серьезный ущерб птицеводству и криптоспоридиям  входящих в  ряд оппортунистических заболеваний ассоциированных со СПИД-ом.

Свободноживущие,  виды простейших,  обитающие в пресных водах и почвах,  обладают наибольшей разновидностью. Из-за микроскопических размеров, быстрого размножения и способности выживать в неблагоприятных условиях  среды, свободноживущие виды простейших распространены повсеместно начиная с высоких гор Земного шара до глубоких впадин океанов.

Известно что,  все живые организмы,  имеющиеся на Земном шаре по способу питания,делятся на три основные группы:  продуценты, консументы и редуценты. К продуцентам относят организмы, превращающие неорганические соединения в органические за счёт солнечной энергии и энергии химических процессов. В эту группу входят растения и бактерии, которых также называют автотрофами. Группа консументов представлена гетеротрофными организмами, эти животные питаются готовыми органическими веществами,которые продуцируются продуцентами. Продуценты,  являющиеся третьей группой,  включают в себя гетеротрофных организмов, и получают  энергию в результате разложения животных, погибших живых организмов.

Среди простейших  к продуцентам относят одноклеточных водорослей, а все остальные простейшие относят к консументам и редуцентам.

Наибольшая разновидность среди свободноживущих простейших свойственна простейшим, живущим в морях и океанах. Из известных 200 тыс. видов, 40 тыс. видов живут в морях. Наряду с фитопланктонными организмами в океанах накапливается массовое количество одноклеточных зоопланктонов, которые представлены в основном жгутиконосцами и инфузориями. Планктонные простейшие вместе с бактериями образуют кучу органических веществ, что биологи называют «морской снег». Таким образом, это куча образуют основу пищевой цепочки в морском планктоне и играет роль пищи для маленьких ракообразных. В то же время планктонные ракообразные составляют пищу многих видов рыб. Когда погибает миллиарды простейших имеющие неорганический щит (радиалии в морях, фораминиферы, амебы с щитом в пресных водах), они отлагаются на дно и образуют глубинные отложения. Этот процесс, начался 1,5 миллиарда лет назад, и будет продолжаться за весь период существования биосферы. Люди,  не видевшие самих простейших, скорее всего,  сталкивались с результатом этого процесса. Примером этому является мел используемый  в школе для записи на доске. Мел, образуется за счет известкового покрытия простейших, называемых  меловыми кокколитофаринами. Найденные в виде ископаемых простейшие-фораминиферы, радиалии и кокколитофоры относятся к основным  находкам. В зависимости их от видового состава в грунтах геологи могут получить информацию о возможности наличия  полезных  ископаемых. Для таких геологических прогнозов фораминиферы имеют важное значение. Так как, с их помощью специалисты находят нефтяные месторождения.

Численность инфузорий преобладает как  в морях, так и в пресных водах. Радиалии и фораминиферы,  которые являются морскими группами в пресных водах заменяются на амеб сщитом, которыенаряду с инфузориями заселяются на поверхностном слое почвы, а именно в каплях воды «микроаквариумах»  между частицами почвы.

Простейшие имеют огромную роль в повышении плодородности почвы.По оценке специалистов вся биомасса почвенных простейших равна биомассе многоклеточных животных, т.е. дождевой червь, клещ и насекомыепоселившиеся на почве. Как было отмечено, наряду с свободноживущими амебами существуют и амебы с щитом, которые живут в пресных водоемах и почвах. Эти амебы обладают наружным скелетом, этот скелет состоит из органического цемента, скелета диатомовых водорослей и пластинок кремния. На поверхности щита имеется отверстие, с которого амеба может выводить наружу плазменные отростки-псевдоподии. В настоящее время известно несколько сотен видов амеб с щитом, для определения видов огромное значение имеет форма и структура ихщита. Для исследования этой группы ученые используют микроскоп. Принцип работы этого микроскопа основан на опылении тонким слоем золота. Далее объект устанавливается на электронный микроскоп. Здесь его опыленный поверхностностный  слой золотаподвергается потоку электронов, и полученное изображение показывается на экране монитора.Среди свободноживущих простейших инфузории дают наиболее быстрые реакции на изменения окружающей среды. Они являются достаточно большой группой животных, длина их тела в среднем от 30-ти до 350 микрон. Длина некоторых видов достигает 2-3 мм, а иногда до 5 мм. В настоящее время определено до 10 тыс. действительных видов инфузорий. Для определения инфузорий используют  классический метод интеграции с серебром. Особенностью этого метода является, то что поверхность клетки (тело животного) обрабатывается нитратомсеребра, а далее облучается светом. В это время, как в процессе фото съемки, происходит восстановление серебра, который вступает в связь с определенными клеточными структурами. Например поверхность тела животного, ресницы основание которых раскрашены в виде черной точки, очевидно видно что это разрешает тщательному исследованию морфологической структуры. Несколько спустя был предложен более трудный метод - серебряного протеината, т. е. метод интеграции с протарголом, который позволяет получать больше информации. Нужно отметить, что один из модификаций этого метода был предложен в Азербайджане (Алекперов, 1992).

Если зарубежные специалисты использовали несколько грамм дорогого реактива протаргола, то в нашем методе для каждого серии препарата было достаточно 25 г протаргола. Это особенность метода стала причиной для его широкого применения среди специалистовиз стран бывшего СССР.

Об изучении простейших Азербайджане. Основу азербайджанской протозоологии поставил академик М.А.Мусаев. Сейчас многие его ученики продолжают свою собственную школу по изучению как паразитических, и так и свободноживущих форм. Оба направления дают большой вклад в мировую науку. В настоящее время в лаборатории Протистологии Института Зоологии НАНА наряду с выявлением одноклеточных паразитических простейших у домашних птиц, амфибий, пресмыкающихся и млекопитающихся, также изучается их влияния и степень опасности для человека. Среди них особое внимание уделяется исследованию предшественника  оппортунистических заболеваний ассоциированных с СПИДом криптоспоридиям. Со стороны сотрудников лаборатории  впервые описаны 88 вида паразитических простейших, 5 семейств, 18 рода и 176 вида инфузорий и амеб. Этот показатель является большим достижением  не только в Азербайджане, но и во всем мире. Впервые были найдены и разработаны методики индикаторов-инфузорий для изучения степени загрязненности морских и пресных вод, и массового размножения культур инфузорий для выращивания мальков рыб.

Достижения школы азербайджанских протозоологов, всегда высоко оценивалось со стороны зарубежных специалистов. Таким образом для изучения методов разработанных в Азербайджане, регулярно в институт Зоологии приходили специалисты из России и других стран, для того чтобы пройти здесь краткосрочные тренинги.  А также и азербайджанские протозоологи поддерживали долгосрочные отношения с зарубежными коллегами, в первую очередь Россия, Украина и др. Все азербайджанские протозоологи за их достижения обязаны всегда их поддерживающим всемирно известным ученым член-корреспондент АН СССР Ю.И.Полянскому, проф. И.Б.Райкову, проф. Т.В.Бейеру, д.б.н. А.В.Янковскому  и еще многим другим.

После приобретения независимости Азербайджанской Республикой  сотрудничество с зарубежными странами более усилилось, а особенно с Институтом МорскихИсследований Техасского Университета США, Боннский Университет Германии, Институт Паразитологии АК Чехии.

В заключении хочу отметить, что простейшие обладают многими не обычными свойствами и достаточно сложной структурой. Более глубокое изучение простейших с помощью современных молекулярных методов показывает на сколько странна и парадоксальна живая природа

Автор: д.б.н. Ильхам Алекперов, Эльяна Тагирова.