Тварини

Інфузорii, якi живлятъся, вiдфiльтровуючи з води дрiбнеткi частки iжi

Найпростiшi мають також органели, притаманнi тим чи iншим iхнiм групам. На думку деяких учених, пiдцарство Найпростiшi мае у своему складi один-единий тип з тiею ж назвою. Нинi бiльш поширеною е точка зору, згiдно з якою в пiдцарствi Найпростiшi слiд вирiзняти такi три типи: Сар-коджгутиковi, Інфузорii, Споровики. Інодi цi три типи вважають пiдроздiлами типу Найпростiшi.

Характерною рисою споровикiв е iстотне спрощення будови тiла, пов’язане з паразитичним способом iснування в органiзмi iншоi живоi iстоти (яка зветься хазяiн). Паразитуючи на хазяiнi, споровик не потребуе спецiальних органел травлення або ж руху. Натомiсть вiн створюе у своему життевому циклi особливi, призначенi для розмноження форми – спори. Це клiтини, що несуть спадкову генетичну iнформацiю й покритi дуже щiльною оболонкою. Один з видiв споровика (малярiйний плазмодiй) е збудником малярii.

Інфузорii – найскладнiшi з найпростiших. Вони мають спецiальнi органели травлення й видiлення – вакуолi (пухирцi в тiлi, що перетравлюють здобич, збирають i виводять вiдходи життедiяльностi). Є в них також спецiальнi органели руху – вiйки (iнфузорiя дещо нагадуедавнiй багатовесельний корабель).

Деякi найпростiшi, об’еднавшись у групи з 10—20 iстот, здатнi нападати на багатоклiтинних тварин, наприклад на дрiбних рачкiв.

На поверхнi тiла розташованi навiть спецiальнi органели нападу та захисту – тро-хоцисти, що «стрiляють» отруйними нитками (на давнiх галерах i триремах теж були стрiльцi). Серед iнфузорiй е як вiльноживучi, так i паразитичнi види.

Саркоджгутиковi також бувають вiльноживучi й паразити. В них е спецiальнi органели руху – джгутики та несправжнi нiжки, а також спецiальнi органели травлення й видiлення – вакуолi. Деякi представники цiеi групи, наприклад евглена зелена, мають хлоропласти – органели фотосинтезу – риса, що поеднуе iх з рослинами. До саркоджгутикових належить такий представник свiту найпростiших, як амеба. Ця тварина весь час перебувае в русi i не мае постiйноi форми.

З усiх бокiв ii оточують вiдростки, так званi несправжнi нiжки. Основна маса тiла поступово перетiкае в якусь iз нiжок. Таким чином амеба рухаеться – повiльно, але невiдступно. Натрапивши на iжу (менший за неi мiкроорганiзм або шматочки загиблих iстот), вона обтiкае ii з усiх бокiв i, захопивши, перетравлюе у вакуолi.

Вогняне море та кольоровий снiг

Амеби

Часто одноклiтиннi органiзми викликають у нас досить похмурi асоцiацii. Ми добре знаемо, що деякi з них е причиною тяжких хвороб, якi можуть спричинити смерть iншим тваринам та людинi. Недаремно саме одноклiтинних, а не хижих вовкiв чи отруйних змiй називають найнебезпеч-нiшими для людей тваринами. Але найпростiшi спричиняють не самi лише неприемностi, вони також причетнi до такого чарiвного природного явища, як нiчне свiтiння моря. Це фееричне видовище можна спостерiгати i на близькому до нас Чорному морi, але в бiльш теплих пiвденних морях свiтiння води значно яскравiше. Хвилi, виплiскуючись на берег, раптом спалахують яскравим зоряним свiтлом, кораблi та риби залишають на водi сяючий слiд.

Рiч у тiм, що в морськiй водi мешкае безлiч мiкроскопiчних iстот, у клiтинах яких е особлива масляниста речовина, котра мае властивiсть свiтитися за певних умов. Інодi морською водою з мiкроорганiзмами насичуеться пiсок берега, тодi людина, що йде вночi пляжем, залишае за собою вогнянi слiди. Свiтiння води, поширене здебiльшого в теплих морях, не е виключно пiвденним явищем. Морякам доводилося спостерiгати на узбережжi острова Шпiцберген снiг, що свiтився.

Ночесвiтка – живий лiхтарик. Море свiтиться вночi, коли цi Найпростiшi розмножуються у великих кiлькостях

Снiг е для нас звичним символом бiлизни, але завдяки мiкроорганiзмам вiн може стати не лише свiтосяйним, як ми щойно розповiли, а й кольоровим. Таке трапляеться, наприклад, в Альпах, де в певнiй мiсцевостi можна час вiд часу спостерiгати червоний, зелений та синiй снiг.

Вiйки iнфузорii i скелетнi елементи, що iх пiдтримують

Краса пiд мiкроскопом

Деякi з найпростiших мають тонкий скелет або черепашку, що складаеться з кремнезему. Щоб побудувати його, тварини поглинають дрiбнi частинки пiску.

Схована вiд неозброеного людського ока краса архiтектурних витворiв природи. Вапнянi скелети, що тримають конструкцiю тiла форамiнiфер – найпростiших, що за десятки й сотнi мiльйонiв рокiв утворили на морському днi поклади крейди

Ось такими рiзними можуть бути черепашки форамiнiфер

Форма цих iстот складна й вигадлива, i пiд мiкроскопом вони виглядають дуже живописно. До таких тварин належать, наприклад, променяки. Дно Індiйського й Тихого океанiв на значнiй глибинi все вкрите особливим мулом, що утворився зi скелетикiв цих тварин. Крихiтнi створiння стали свого часу джерелом натхнення для видатного натуралiста i художника ХІХ ст. Ернеста Гекеля. Використовуючи своi знання зоолога, цей художник створив цiкавий альбом малюнкiв, який назвав «Краса форм у природi». Значне мiсце в альбомi було вiдведено променеви-кам, якi Гекелю здавалися особливо привабливими.

Хижi iнфузорii

Інфузорii, якi мешкають у пiску

Глава 2. ЖИВІ ФІЛЬТРИ (ТИП ГУБКИ)

Чи помiчали ви, дiставши з рiчки стару гiлку чи очеретину, що ii вкривае шар якоiсь дивноi губчастоi речовини сiруватого або бiлуватого кольору. Бiльш за все вона нагадуе мох, але слизька на дотик. Напевно помiчали. Але чи знаете ви, що насправдi це зовсiм не речовина, а жива iстота, i навiть не рослина, а тварина, вiрнiше, колонiя тварин. Цi незвичнi на вигляд тварини мають назву губка.

З усiх сучасних багатоклiтинних тварин губки найпростiшi за будовою тiла. Виникли губки на нашiй планетi дуже давно. iхнi скам’янiлi рештки знаходять у геологiчних породах, що утворилися понад пiвмiльярда рокiв тому на днi давнiх, нинi зниклих, морiв (у геологiчному перiодi, що зветься кембрiй). Губки, разом з кишковопорожнинними, належать до пiдцарст-ва Двошаровi тварини, тобто до таких, чие тiло мае лише два шари клiтин: внутрiшнiй i зовнiшнiй. Мiж цими двома клiтинними шарами е третiй шар – з видiленоi клiтинами неклiтинноi речовини, що мае наукову назву мезоглiя. Неклiтинний середнiй шар мезоглii створюе основну масу тiла. В нiй розташований скелет, побудований iз голок та волоконець, якi в рiзних губок бувають вапнянi, кремiннi (подiбнi за хiмiчним складом до кременю, або гiрського кришталю), а частiше – це особлива органiчна речовина, схожа на шовк. У товщi неклiтинноi речовини мезоглii знаходяться також окремi клiтини – нервовi й такi, що звуться амебоiдними (через схожiсть з амебами, про яких можна прочитати в роздiлi, присвяченому одноклiтинним тваринам).

Личинка губки

Ось iз таких «конструктивних елементiв» побудувала губок Природа. Цi «конструктивнi елементи», або, скажiмо так: «комплектуючi деталi», можна вважати досить простими, примiтивними. Звичайно, лише коли порiвнювати з «деталями», що з них побудованi тiла iнших тварин (деталi всiх створених людьми машин i механiзмiв значно простiшi). Примiтивнiсть «конструктивних елементiв» обмежуе можливостi всiеi «конструкторськоi розробки». Губки не мають чогось подiбного до м’язiв для забезпечення руху. В них немае здатноi керувати рухом нервовоi системи (лише окремi клiтини). Тому губки – нерухомi тварини, прикрiпленi до одного мiсця (через це iх тривалий час вважали не тваринами, а чимось середнiм мiж тваринами i рослинами). Звiсно, така нерухомiсть повинна дуже обмежувати можливостi цих iстот, зокрема можливiсть добувати собi iжу. Але ця проблема долаеться за допомогою вельми дотепного «конструктивного рiшення».

Будова тiла губок. Стрiлками показано рух води

Тiло губки схоже за формою на келих. Один з найбiльших за розмiрами рiзновидiв, що зустрiчаеться в морях поблизу Антарктиди, навiть мае поетичну назву – Келих Нептуна. Можна також сказати, що губка чимось нагадуе старовинну гармату. Ця гармата до того ж стрiляе водою через едине велике «жерло», що зветься устям. Але, щоб гармата стрiляла, ii треба зарядити. «Гармата» тiла губок «заряджаеться» через численнi невеликi пори. «Заряджаеться» водою, а також поживними частинками, якi дають необхiдну для «пострiлу» енергiю (гармата теж заряджаеться зернятками пороху, який дае енергiю, необхiдну для того, щоб iз жерла вилiтав снаряд, – як вода з устя губки). «Порохом» для губки е, як ми вже казали, поживнi частинки – живi й мертвi клiтини водоростей, бактерiй, малесенькi шматочки мертвих тiл iнших iстот, якi мешкають у водi або якось потрапили у воду з суходолу – були змитi дощем, занесенi вiтром тощо. Нагадаемо, що губки – тварини, тож живитися можуть тiльки готовими органiчними речовинами. Щоб частинки цих готових органiчних речовин потрапили до тiла губки, слiд пiдтримувати постiйний струмiнь води через пори. Постiйнiсть цього струменя забезпечують численнi клiтини iз джгутиками. Вони здебiльшого становлять внутрiшнiй шар тiла губки. Клiтини iз джгутиками пiдбирають iжу (готовi органiчнi речовини), що ii приносить вода. Такий спосiб живлення чимось нагадуе вiдкидання локшини через друшляк, але мае i наукову назву – фiльтрацiя.

Губка Келих Нептуна

Невеличка морська губка Суберiтес домункула здатна протягом години пропустити через себе i очистити 240 л води. Це у 40 тис. разiв перевищуе об’ем ii власного тiла.

Струмiнь води потрiбен також для того, щоб винести з тiла губки частки перетравленоi iжi. (Коли й далi порiвнювати тiло губки з гарматою, можна порiвняти частинки перетравленоi iжi з пороховою кiптявою. Тут, мабуть, доречно зауважити, що як старовиннi, так i сучаснi гармати треба пiсля стрiльби ретельно чистити вiд пороховоi кiптяви.) У найпростiших i найдавнiших губок е, на зразок старовинних гармат, лише одна велика порожнина тiла. «Бiльш сучаснi моделi» мають складну систему порожнин, пов’язаних з головною – найбiльшою. Втiм, правомiрнiше, мабуть, буде порiвняти губку не з гарматою, а з пiчною трубою, з якоi струмiнь гарячого повiтря виносить дрiбнi шматочки кiптяви, що ми iх називаемо димом. Адже сила водного струменя, який виходить з устя, зовсiм невелика, але рух води вiдбуваеться постiйно, що й забезпечуе життедiяльнiсть тварини.

Кисню губкам потрiбно зовсiм небагато, бо вони не рухаються. Вистачае того, що розчинений у водi, – через пори вiн потрапляе в тiло губки. Тому нiяких спецiальних пристроiв для подачi кисню, тобто органiв дихання, губкам не потрiбно. Великий конструктор Природа зайвого не робить. Тож якогось спецiального органу дихання губки не мають. Взагалi в губок тiльки два шари клiтин: 1) зовнi – пласкi покривнi клiтини, 2) усерединi – клiтини iз джгутиками. (Ми про них уже розповiдали – вони забезпечують струмiнь води через пори, потрiбний для фiльтрацii часток iжi, вони ж i перетравлюють цi частки; такий спосiб перетравлювання називаеться внутрiшньоклiтинним. Це найпростiший спосiб травлення iжi. Ним користуються також i представники типу Найпростiшi.) Два шари клiтин рiзними тканинами вважати ще не можна, бо рiзниця мiж клiтинами зовнiшнього i внутрiшнього шарiв не завжди суворо дотримуеться.

Але й вiдносно простi конструкцii за певних умов успiшно виконують своi функцii. Губки, якi iснують на нашiй планетi вже понад пiвмiльярда рокiв, це пiдтверджують. Вони посiдають свое скромне, але досить помiтне мiсце на Землi. Яскравi приклади цього ми наведемо далi. А поки що поговоримо ще про одну проблему, притаманну живiй природi, але водночас i технiцi.

Будь-яка машина, будь-який пристрiй, навiть найпростiшi з них, з часом псуються й руйнуються, iх ремонтують, а потiм, зрештою, замiнюють на новi. Сучаснi технiчнi пристроi не здатнi створювати подiбних до себе. (Одна з причин – вони для цього занадто простi, простiшi навiть за представникiв типу Найпростiшi.) Машини, якi були б здатнi породжувати такi самi машини, iснують тiльки у творах пись-менникiв-фантастiв (якi почасти малюють з цього приводу картини просто жахливi). У «живих машин» для цього е системи розмноження. У губок одним iз способiв самовiдтворення е регенерацiя, тобто вiдновлення усього тiла з найменшоi його частки. Якась здатнiсть до регенерацii е у всiх тварин, навiть у найскладнiших. Є вона i в нас – людей. У здоровоi людини затягуються рани, вiдростають волосся й нiгтi, регенеруе навiть такий важливий орган, як печiнка. А чи можливо, щоб iз шматочка тiла виросла людина? Сучасна наука не заперечуе такоi можливостi. Зветься це кло-нуванням. Здiйснено вже клонування вiвцi – славнозвiстноi Доллi (вона виросла навiть не iз шматочка, а з окремоi клiтини). Технiчна можливiсть клонування людини досi сумнiвна, хоч i е окремi повiдомлення про його здiйснення. Постае до того ж питання про заборону законом клонування людини.

Регенерацiя губок чимось схожа на клонування. Але, на вiдмiну вiд нього, не потребуе спецiальних умов i складного устаткування. Можна протерти тiло губки через дуже рiдке ситечко. І з шматочкiв, що пройшли через сито, у звичайнiй морськiй водi з’являються з часом новi губки. Отак просто! Мають губки й iншi способи самовiдтворення. Найскладнiший – статеве розмноження, що передбачае злиття двох статевих клiтин – чоловiчоi i жiночоi. Цi клiтини народжуються в мезоглii. Який спосiб самовiдтворення кращий – простий чи складний?

Конструктивнi елементи, з яких побудованi скелети губок

Заростi губок, розмаiття iхнiх форм

Все залежить вiд того, чи бажано вносити новi риси у конструкторську схему. Якщо треба це зробити, то виникае потреба у способi добування новоi iнформацii. Нову ж iнформацiю несуть статевi клiтини, i називаеться вона генетичною. Це дуже важливо для вищих тварин, тiло яких протягом багатьох поколiнь ускладнювалося. Отже, вищi тварини розмножуються статевим шляхом, частiше за все одержуючи рiзну генетичну iнформацiю вiд чоловiчих статевих клiтин батька та жiночих статевих клiтин матерi. Інодi жiночi й чоловiчi статевi клiтини належать одному органiзму (явище гермафродiзму).

Життя губок досить просте, так само як i будова iхнього тiла, i вiдтворюються вони переважно простими способами, зокрема регенерацiею. Тепер ми пiдiйшли ще до одного важливого питання, що пов’язане з перевагами простоти й складностi. Це питання, як i iншi, нам зручно розглянути, порiвнюючи тварин з машинами i механiзмами.

Бiльшiсть механiзмiв постiйно вдосконалюеться. iхня конструкторська схема змiнюеться. Простi i не дуже досконалi машини перетворюються на вельми складнi, з новими, до того не баченими можливостями. Подiбне вiдбуваеться з «живими машинами», щоправда, не так швидко, як з витворами технiки, – конструктор Природа працюе без вiдпочинку мiльйони i мiльярди рокiв, весь час удосконалюючи своi витвори. Але не всi i не завжди. Інодi i досить проста конструкцiя (наприклад ручна пилка чи сокира) е досконалою. Досконалою, звичайно, для певних умов i потреб. Так сталося i з губками. Для своiх умов iснування вони цiлком досконалi. юж природа за пiвмiльярда рокiв i не докладала зусиль, аби перетворити губки на щось складнiше. Вони не стали предками якихось бiльш складних «живих конструкцiй». Проте й у цих простих витворах природи багато цiкавого. Наведемо вже обiцянi читачу приклади.

Губки можуть бути природною замiною поролону, чи, точнiше кажучи, поролон е синтетичною замiною губок. Адже губок використовували ще давнi греки. Вони робили з них м’якi пiдкладки пiд панцир. Ще в 60-i роки 95 вiдсоткiв американських автомобiлiстiв мили своi автомобiлi природними губками.

Пiдводнi лiси i iхнi мешканцi

Губки – невеликi за розмiром водянi тварини: найбiльшi – пiвтора метра, найменшi – кiлька мiлiметрiв. Мешкають здебiльшого в морях, але зустрiчаються i в прiснiй водi (наприклад нашi бодяги). Живуть поодинцi або ж утворюють колонii – великi скупчення, такий собi су-перорганiзм, побудований з багатьох окремих органiзмiв. Колонii утворюють, зокрема, щойно згаданi бодяги. Цi колонii мають вигляд бiлуватих наростiв – суцiльних або гiлчастих, якi можна спостерiгати на пiдводних каменях, прiсноводних рослинах, корчах, палях. У морях та океанах можна зустрiти губки з бiльш вражаючою зовнiшнiстю. Деякi з них сягають зросту дорослоi людини. Багатьом губкам притаманне яскраве забарвлення. Зустрiчаються губки золотисто-жовтого, блакитного та жовтогарячого кольору. Вони утворюють на морському днi мальовничi хащi. Весь час вiдфiльтровуючи воду вiд органiчних залишкiв, губки роблять ii бiльш прозорою, але водночас поширюють навколо себе рiзкий, досить неприемний запах. До того ж iнодi вони бувають отруйними. Тому великi морськi тварини не iдять губок i уникають запливати в iхнi заростi. Натомiсть бiльш дрiбнi i слабкi водянi iстоти часто нехтують цiею невеликою незручнiстю i залюбки мешкають у яскравих пiдводних лiсах, знаходячи тут безпеку вiд хижакiв. Деякi рибки навiть вiдкладають iкру в середину келиха. Неперетравленi рештки «обiду» губок можуть правити за iжу для iхнiх сусiдiв. Вiдомi випадки, коли маленькi рачки, що потрапили до келиха ще личинками, пiдростаючи, вже не могли звiдти вибратися. Вони залишалися в полонi все життя, але натомiсть отримували цiлковиту безпеку i задовiльне харчування.

Розмноження губки брунькуванням

Руйнiвники скель

Існують такi губки, якi здатнi iстотно змiнювати довколишнiй краевид. Прикрiпляючись до вапнякових скель, вони видiляють особливу речовину, що роз’iдае камiнь. Через деякий час губка опиняеться в заглибленнi, iснування в якому значно безпечнiше. Але процес руйнування вапняку на цьому не припиняеться. Губки, цi нерухомi i нiбито слабкi iстоти, здатнi висвердлювати у твердих скелях справжнi тунелi, що можуть поеднуватися мiж собою i утворювати складнi лабiринти. З часом скеля, на якiй мешкають тварини, просто розсипаеться на уламки, а лiнiя берега значно змiнюеться.

Глава 3. ТВАРИНИ, ЩО СХОЖІ НА КВІТИ (ТИП КИШКОВОПОРОЖНИННІ)

«З синьо-зеленоi глибини раптом почали випливати кущi, гриби, дерева, вигадливi мережива, неяснi, оповитi нiжно-зеленим туманом. Трохи далi чiтко вирiзнялися, наче вирiзьбленi, бiлi мов молоко i бiрюзовi кам’янi кущi. iхнi бiлi, блакитнi, синьо-фiолетовi гiлки сплiтались у казковi вiзерунки, яскраво освiтленi сонячними променями. На змiну кущам приходило най-тонкiше плетiння кольору вершкiв, серед якого траплялися тонкi яскраво-червонi та пурпуровi кущики.

Це не рослина, а тварина – представник кишковопорожнинних, що отримав назву «морське перо»