Эвглена зеленая: строение и жизнедеятельность

Что такое эвглена зеленая

Эвглена зеленая — одноклеточный организм, представитель простейших, из рода эвглен. Размер клетки около 0,05 мм, поэтому невооруженным глазом увидеть ее трудно.

Для примера можно взять самого яркого представителя рода эвглен — эвглена зеленая. Ее клетка содержит хлорофилл, прямо как у растений, поэтому она может питаться за счет процесса фотосинтеза. А в темноте эвглена зеленая питается как животное — пожирая органику вокруг себя. При этом она очень активно передвигается, еще один признак, который роднит ее с животными.

Фотосинтез — процесс образования в клетках углеводов из углекислоты и воды с помощью света, который поглощает хлорофилл растений.

Эвглена зеленая под микроскопом

Эвглена имеет вытянутое тельце, на конце которого находится жгутик, с помощью него организм и передвигается. Жгутик ввинчивается в воду, при этом сама клетка крутится в другую сторону. Рядом со жгутиком у нее расположен клеточный рот для поглощения органической пищи. Кстати, жгутик тоже принимает в этом участие.

Эвглена зеленая отличается тем, что плывет в сторону света. Для этого в передней части клетки находится светочувствительное образование — глазок, имеющий красный цвет.

К какому царству относится эвглена зеленая?

Ученые классифицируют этот организм отчасти как животное, отчасти как растение. Но при этом официально она не относится ни к одному, ни к другому царству. Долгое время зоологи считали эвглену зеленую животным, а ботаники – растением. Двойная классификация привела к ошибкам и путанице.

Казалось бы, очевидно, что эвглена представляет собой растение. Но растения не способны к передвижению, их клетки должны быть покрыты целлюлозой (клетчаткой) и откладывать вещества в форме крахмала про запас.

Эвглена не соответствует ни одному из вышеперечисленных критериев. Она очень активно движется, используя жгутик. У этого организма отсутствует клеточная стенка, что позволяет клетке менять свою форму. И, наконец, у эвглены отсутствует крахмал, а запасы сахара она делает в виде парамилона. Это вещество – резервный полисахарид, производное глюкозы, близкое по составу крахмалу. Оно уникально и не обнаружено больше ни у какого другого организма за исключением Euglena viridis.

Спорные моменты заставляют выделить этот организм, а также все семейство эвгленовых в самостоятельное царство. Но в общепринятой официальной классификации она – простейший одноклеточный организм. Хотя не исключено, что в перспективе она будет дополнена и видоизменена.

Описание и особенности Эвглены

В существующей классификации Эвглена Зеленая относится к одноклеточным водорослям. Подобно прочим растениям, одноклеточное содержит хлорофилл. Соответственно, в признаки Эвглены Зеленой входит способность к фотосинтезу — преобразованию энергии света в химическую. Это типично для растений.

Строение Эвглены Зеленой предполагает наличие в клетке 20-ти хлоропластов. Именно в них и сосредоточен хлорофилл. Хлоропласты представляют собой зеленые пластины и бывают только у клеток, имеющих в центре ядро. Питание солнечным светом называется автотрофным. Таковым Эвглена пользуется днем.

Строение Эвглены Зелёной

Стремление одноклеточных к свету называется положительным фототаксисом. Ночью же водоросль гетеротрофна, то есть поглощает органику из воды. Вода должна быть пресной. Соответственно, встречается Эвглена в озерах, прудах, болотах, реках, предпочитая загрязненные. В водоемах с чистой водой водоросль малочисленна или вовсе отсутствует.

Обитая в загрязненных водоемах, Эвглена Зеленая может быть переносчиком трипаносом и лейшмании. Последняя является возбудителем ряда кожных заболеваний. Трипаносомы же провоцируют развитие африканской сонной болезни. Она поражает лимфатическую, нервную систему, приводит к лихорадке.

Любовью к стоячей воде с гнилостными остатками эвглена родственна амебе. Завестись героиня статьи может и в аквариуме. Достаточно на некоторое время забыть о фильтрации, смене воды в нем. При наличии в аквариуме Эвглены, вода зацветает. Поэтому аквариумисты считают одноклеточную водоросль своеобразным паразитом.

Приходится протравливать домашние водоемы химическими средствами, пересаживая при этом рыб в другие емкости. Однако, некоторые аквариумисты рассматривают героиню статьи в качестве корма для мальков. Последние воспринимают Эвглен в качестве животных, подмечая активное движение.

В качестве корма для мальков эвглен размножают в домашних условиях. Не ходить же все время на пруд. Размножаются простейшие быстро в любом блюдце с грязной водой. Главное, не убирать посуду с дневного света. Иначе, приостановится процесс фотосинтеза.

Гетеротрофное питание, к коему Эвглена прибегает ночью, — признак животных. Еще к животным чертам одноклеточного относится:

1. Активное передвижение. Клетка Эвглены Зеленой имеет жгутик. Его вращательные движения обеспечивают мобильность водоросли. Перемещается она поступательно. Этим разнятся Эвглена Зеленая и Инфузория Туфелька. Последняя движется плавно, имея вместо одного жгутика множество ресничек. Они короче и изгибаются волнообразно.
2. Пульсирующие вакуоли. Они подобны мышечным кольцам.
3. Ротовую воронку. Как такового ротового отверстия у Эвглены нет. Однако, стремясь захватывать органическую пищу, одноклеточное как бы вжимает внутрь часть наружной мембраны. В этом отсеке задерживается пища.

Учитывая наличие у Зеленой Эвглены признаков как растений, так и животных, ученые спорят о принадлежности героини статьи к определенному царству. Большинство за причисление Эвглены к флоре. Животным одноклеточное считают примерно 15% ученых. Остальные видят в Эвглене промежуточный вид.

Признаки эвглены зеленой

Тело нашей героини веретеновидной формы с жесткой оболочкой. Длина тела эвглены в среднем составляет 0,5 мм. Передняя часть тела имеет тупую форму и обладает красным глазком. Глазок этот светочувствителен и позволяет своему обладателю находить «кормовые» места днем, другими словами «он ведет эвглену на свет», в любом водоеме эти микроорганизмы всегда собираются в самых светлых местах. К слову большое количество эвглен в том или ином водоеме делает поверхность воды красноватой, даже бурой. Столь необычный эффект от скопления эвглен наблюдал и описал в своих работах великий натуралист древности Аристотель в IV веке до н. е.

На переднем конце тела одноклеточного организма имеется жгутик. Причем у новорожденных организмов жгутик может отсутствовать, так как клетка делится на двое и жгутик остается только на одной из частей. На второй эвглене он отрастет со временем.

Задний конец тела эвглены зеленой наоборот является заостренным, такая его форма улучшает обтекаемость, а значит и скорость.

Интересно, что для эвглены зеленой свойственна метаболия, то есть способность менять форму тела. Несмотря на то, что как правило эвглены веретенообразные, в разных обстоятельствах они могут принимать и другие формы, быть:

• подобными кресту,
• вальковатыми,
• шарообразными,
• комковатыми.

Но вне зависимости от формы тела эвглены зеленой жгутик ее будет невидимым, если клетка живая. А невидим он по той причине, что частота его движений настолько быстрая, что человеческий глаз попросту не способен его уловить.

Питание эвглены зеленой

Эвглена зеленая — представитель так называемых растительных жгутиконосцев, у которых в цитоплазме имеются хлоропласты, благодаря которым эвглена может питаться, как растение — автотрофно, с помощью фотосинтеза синтезируя органические веществаиз воды и углекислого газа, растворенного в воде. Этот процесс происходит  на свету. Благодаря наличию специального органа — глазка, расположенного на переднем конце эвглены, она может различать свет, и всегда плывет туда, где больше света, то есть туда, где фотосинтез идет активнее. Органические вещества, образующиеся при фотосинтезе, запасаются в виде гранул в цитоплазме, и расходуются, когда эвглена голодает.

Однако, в отличие от растений, эвглена зеленая может питаться и гетеротрофно, поглощая готовые органические вещества, засасывая их через клеточный рот, при этом образуется пищеварительная вакуоль. Или непосредственно через клеточную оболочку — пелликулу, образующую микротрубочки — впячивания, через которые в цитоплазму поступают растворенные в воде органические вещества.

Пищей для эвглены зеленой могут служить одноклеточные водоросли и животные, бактерии, микрочастицы органических веществ. В темноте эвглена зеленая питается только гетеротрофно, а на свету у нее присутствуют оба способа питания. Если поместить эвглену на долгое время в темноту, хлорофилл у нее исчезает, и она переходит полностью на гетеротрофное питание.

Таким образом, эвглена зеленая занимает промежуточное положение между растением и животным.

Органоиды эвглены зеленой

Органоиды или органеллы – это постоянные или специализированные структуры каждой клетки, как животной, так и растительной. Что же касается органоидов эвглены зеленой, то они уже были перечислены выше, в разделе о строении эвглены. Каждый из этих органоидов или органелл жизненно важный элемент одноклеточного организма, без которого он не смог бы питаться, передвигаться, размножаться и вообще существовать.

Основные функции органоидов эвглены

Внешний вид эвглены таков, что она напоминает водоросль и обладает определенными признаками и компонентами, характерными для животных клеток. Жгутик формирует вращательные движения и обеспечивает животному мобильность. Движение эвглены всегда поступательно и это отличает ее от других живых организмов. В клетке жгутик переходит в базальное тельце. Оно плотное и служит для крепления жгутика.

Механизм движения других жгутиковых может существенно отличаться от типов движения эвглены. В целом это вращение по оси в виде конуса. Вершина этого конуса всегда обращена к телу. Если конус достигает угла 90 градусов, то движение эвглены считается максимально эффективным. Жгутик колеблется со скоростью приблизительно 30 оборотов в секунду. Иногда он совершает вращательные движения, иногда покачивается волнообразно.

Микроскопическое строение жгутиков эвглены достаточно сложное. Они покрыты тонкой оболочкой – продолжением наружного слоя – эктоплазмы. Внутри жгутик заполняется цитоплазмой и продольными нитями – фибриллами.

Периферически расположенные фибриллы отвечают за осуществление движения, а центральные выполняют опорную функцию.

Также в теле эвглены имеются специализированные пульсирующие вакуоли, которые подобны мышечным волокнам животных организмов. У эвглены также есть ротовая воронка, которая доказывает ее принадлежность эвглены к животному миру. Ротовая воронка образуется при втягивании стенки тела внутрь клеточного пространства. Ротовая воронка позволяет эвглене питаться как животный организм, то есть гетеротрофно.

Эвглена обладает жесткой оболочкой, поэтому имеет постоянную форму тела. Передняя часть тела эвглены снабжена светочувствительным глазком, который имеет красный цвет. Он позволяет эвглене находить днем кормовые места.

Стигма – это светочувствительный глазок эвглены.

Для эвглены характерен так называемый хроматофор, который представляет собой совокупность специфических пигментированных клеток, отвечающих за окраску тела эвглены. Также у эвглены имеются пелликулы. На латыни это слово значит «кожа». Пелликулы эвглены, состоящие из плоских мембранных пузырьков, образуют оболочку этого простейшего одноклеточного организма.

Для эвглены характерны сократительные вакуоли, которые располагаются несколько ниже основания жгутика животного.

Эвглена зеленая обитает в загрязненной воде, а в чистой воде она малочисленна или отсутствует. Эвглены весьма устойчивы к холоду и поэтому они могут обитать в суровых условиях подо льдом и снегом.

Эвглена зеленая – «опасный» организм, который в гнилостной воде может быть переносчиком трипаносом и лейшманий. Последние являются возбудителями лейшманиозов, а трипаносомы провоцируют возникновение африканской сонной болезни. Таким образом, эвглена косвенно способствует распространению паразитических организмов.

Дышит эвглена всей поверхностью. В нее из воды поступает кислород, который окисляет в митохондриях органические вещества и происходит выделение энергии. Побочными продуктами при дыхании являются вода и углекислый газ. Последний удаляется из клетки также как поступает кислород, т. е. через клеточную мембрану. Таким образом, газообмен эвглены не реализуется в специализированных органоидах.

Продолжительность жизни эвглены зеленой бесконечна по своей сути. Ее размножение реализуется путем деления клеток на две части и каждая новая клетка считается дочерней. Время существования эвглены вне деления клеток крайне мало. Оно составляет всего несколько суток. Деление эвглены происходит в несколько этапов:

• деление ядра клетки;
• расхождение новых ядрышек по разные стороны клетки;
• деление эвглены в продольном направлении.

В последствии разделенная оболочка эвглены замыкается на каждой половине клетки. При этом из одной эвглены получается две. Поперечное деление эвглены невозможно. Такой тип размножения эвглены позволяет новым особям образовываться достаточно быстро и в большом количестве.

Таким образом, эвглена зелёная представляет собой организм, который достаточно быстро размножается и обладает максимально адекватным сочетанием органоидов, которые выполняют собственную оригинальную функцию и дают возможность широко распространяться в природе.

При неблагоприятных условиях эвглена способна образовать цисту. Это происходит при отпадании жгутика, и клетка приобретает округлую форму и покрывается плотной оболочкой.

Дыхание

Эвглена зеленая дышит кислородом, растворенным в воде, и так же, как и у амебы, кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела. При участии кислорода идут реакции окисления органических веществ, в результате чего образуется необходимая для жизнедеятельности эвглены энергия.

Выделение

В процессе жизнедеятельности эвглены зеленой в цитоплазму поступают вредные вещества (так называемые продукты распада), которые собираются в сократительную вакуоль и выталкиваются в клеточный рот, сообщающийся с внешней средой. Вместе с вредными веществами из клетки удаляется также избыток воды.

Среда обитания эвглены зеленой

Обитает эвглена только в пресных водоемах, причем особенно предпочитая те, где вода погрязнее. В водоемах с чистой водой эвглена либо малочисленна, либо и вовсе отсутствует. В этом отношении эвглена схожа с другими своими одноклеточными «коллегами»: амебами и инфузориями, которые также любят грязную воду.

Так как эвглены являются довольно таки устойчивыми к холоду, то помимо пресной воды они могут обитать в суровых условиях льда и снега.

Стоить заметить, что эвглена зеленая может быть опасной, так обитая в гнилостной воде она порой служит переносчиком трипаносом и лейшмании. Последняя является возбудителем некоторых кожных заболеваний. Трипаносомы же могут вызывать африканскую сонную болезнь, поражающую нервную и лимфатическую системы, что приводит к лихорадке.

Если эвглена попадет в аквариумную воду, то такая вода зацветет, поэтому не без основания аквариумисты считают эвглену опасным паразитом и пытаются от нее избавиться. Избавиться от эвглены зеленой можно при помощи специальных химических средств (не забыв на это время перемесить рыбу в другое место). И, разумеется, не стоит забывать о регулярной замене воды и фильтрации, тогда вода в аквариуме будет свежей и чистой и эвглены в ней не заведутся.

Размножение эвглены зеленой

Хотели бы вы дорогой читатель жить вечно? Это философский вопрос, и возможно вы удивитесь, но в биологии есть пример «бесконечной жизни», и да, наша сегодняшняя героиня, эвглена и является этим примером. Продолжительность жизни эвглены зеленой, по сути, бесконечна! А все из-за способа ее размножения, который осуществляется исключительно посредством деления клетки. Так что эвглены, которые вы можете сегодня наблюдать в каком-нибудь зеленом пруду или болоте были созданы посредством деления от некой эвглены, живущей еще в эпоху динозавров, а то и раньше.

А вот то время, которое эвглена сохраняется неделимой, наоборот крайне мало, и составляет всего несколько дней. Дальше эвглена начинает делиться, потом опять делиться, и так до бесконечности.

Что же касается самого деления эвглены, то оно происходит в несколько этапов, все начинается с деления ядра клетки. Два новых ядрышка расходятся по разные стороны клетки, после чего уже сама клетка начинает делиться в продольном направлении. Поперечное деление не возможно.

Так деление эвглены выглядит схематически.

Разделенная оболочка замыкается на каждой половине клетки. Таким образом, из одной эвглены получается две. В благоприятной среде эти существа могут размножаться прямо таки в арифметической прогрессии.

Как передвигаются зеленые эвглены

Не все эвглены движутся только с помощью жгутиков. У некоторых из них движение обеспечивается волнообразными сокращениями тела. Механизм, лежащий в основе такого типа движения, еще до конца не ясен. Под оболочкой клетки этих простейших обнаружены спирально расположенные белковые ленты, которые способны к сокращению. Предполагается, что существует связь между органеллами клетки, вырабатывающими энергию, и этими сократимыми белковыми нитями С таким типом движения может быть связана и слизь, которая выделяется клеткой через особый выводной канал.

Эвглена в аквариуме

Несмотря на то что эвглена сама по себе — интересный организм, большое количество простейших становятся нежеланными гостями в аквариуме. Больше всего появлению этих одноклеточных подвержены новые аквариумы, где обитатели находятся в процессе адаптации к новым условиям, тогда как простейшие приспосабливаются очень быстро.

Другими причинами появления в аквариуме эвглен могут стать:

• попадание в аквариум прямых солнечных лучей или чрезмерное искусственное освещение;
• повышенная температура воды;
• большое количество растений;
• слишком частая или редкая замена воды;
• остатки корма для рыбок в аквариуме;
• внесение органических удобрений.

Чтобы избавиться от простейших в аквариуме, рекомендуется затенить аквариум на 2 недели и уменьшить количество корма или установить аквариумный стерилизатор. Впрочем, эвглена не приносит ощутимого вреда экосистеме, единственные минусы — ухудшение внешнего вида аквариума и уменьшение поступающего к растениям и рыбкам света из-за потери прозрачности водой.

Зеленая эвглена как доказательство теории эволюции

Традиционно мы привыкли разделять окружающие нас организмы на флору и фауну. Каждой из этих категорий свойственны некоторые качества:

1. Способ питания;
2. Способ размножения;
3. Способ перемещения в пространстве.

Уникальность зеленой эвглены заключается в том, что она сочетает в себе качества, как растений, так и более «подвижных» живых организмов. При благоприятных условиях она ведет себя как типичное растение – практически не передвигается и получает питательные вещества за счет фотосинтеза. Но как только среда становится менее дружественной, этот крошечный организм превращается в подвижное существо, которое вынуждено передвигаться в пространстве в поиске пропитания.

Тот факт, что существует такой «универсальный» организм, прекрасно доказывает наличие единого предка, как у растений, так и у животных. Можно легко сделать вывод, что эволюция развилась по двум путям – одни организмы со временем предпочли продолжить получать и накапливать энергию от солнечных лучей, в то время как другие научились потреблять разнообразную органику, дабы продлить свое существование.