Простейшие радиолярии: представители и их описание

Что рассматривает биология в 7 классе? Радиолярии – представители какого класса животных? Знает ли об этом любой современный школьник, если он более-менее внимательно относится к образовательной программе? Если ученик прилежен на занятиях и уделяет достаточно времени учебным материалам, тогда для него слово «лучевики» имеет определенное значение. Простейшие представители радиолярий прекрасны, необычны, совсем не похожи на знакомые нам по повседневности формы жизни. На них мы и посмотрим дальше внимательнее.

Общая информация

О том, каковы классы и представители радиолярий, в школе рассказывают в седьмом классе на уроках биологии. Кроме красивого слова «радиолярии», эту группу живых существ также именуют «лучевиками». Организмы принадлежат к царству животных. То, как выглядят представители радиолярий, фото, представленные в этой статье, демонстрируют довольно наглядно. К сожалению, такую красоту нельзя увидеть невооруженным глазом, так как лучевики очень маленькие размером. Они принадлежат к простейшим и состоят всего лишь из одной клетки.

Невероятно красивые представители класса радиолярий принадлежат к саркодовым. Лучевики выглядят, словно произведения фантазии художника, они могли бы быть изобретены автором научно-фантастических книг – но эти прекрасные создания сконструированы в ходе эволюции самой природой. Среда обитания радиолярий – морская вода, где они входят в общую массу планктона. Представители вида радиолярии просто плавают в соленой воде, и некоторые экземпляры вырастают до миллиметра в размере. В сравнении с большинством простейших именно лучевики – очень большие представители. Радиолярии живут поодиночке, хотя некоторые подвиды все же обитают колониями. При одновременном нахождении в одной точке пространства целой колонии размер может достигать двух сантиметров. По меркам одноклеточных такие образования – настоящие гиганты. Впрочем, представители радиолярий и солнечников интересны не только этой особенностью.

Представители радиолярий: как они выглядят?

В основном, все принадлежащие к этому классу одноклеточные животные имеют форму шара. Они оснащены центральной капсулой, которая играет роль скелета. Природный материал для построения капсулы – органическая мембрана, частично охватывающая цитоплазму, ядро. Определенный процент цитоплазмы – снаружи. Также в капсуле есть многочисленные поры, позволяющие проходить нитям цитоплазмы. Эти элементы строения обеспечивают связь внешних и внутренних слоев одноклеточного животного.

Снаружи цитоплазма представителей класса радиолярии (7-й класс в школе на биологии обязательно это проходит по основной программе) больше, нежели та часть, которая скрыта капсулой внутри животного. Именно эти объемы, расположенные снаружи, составляют большую часть массы тела. Вещество живое, слоистое, богатое на включения, в том числе молекулы жира, слизи. За счет подобных компонентов радиолярия весит очень мало и в воде словно бы парит, свободно передвигается, ничем не сдавленная.

Радиолярии и другие обитатели морей

Если изучить примеры представителей радиолярий под микроскопом, можно заметить, что эти экземпляры намного эстетичнее выглядят, чем могли бы быть от природы. Это обусловлено стремлением к сосуществованию с другими видами. Зачастую радиолярии позволяют жить на себе разным одноклеточным водорослям, если те меньше по размеру, нежели рассматриваемые живые существа. В науке такие организмы, с которыми можно сосуществовать, именуются зоохлореллами, если они зеленого оттенка, а вот желтоватые, рыжие называются зооксантеллами.

Сосуществование в равной степени выгодно для обеих сторон. Радиолярии защищают те одноклеточные водоросли, которые допущены для обитания на их телах, и они имеют доступ к необходимым для существования веществам, в том числе и тем, которые расходуются во время фотосинтеза. Они получают от хозяйского организма углекислый газ, ненужный представителям радиолярий. Пример пользы от сожителя для носителей: обеспечение кислородом. Именно через водоросли одноклеточный организм получает необходимое для нормального существования соединение. Впрочем, известно, что водоросли преимущественно обитают вблизи поверхности, соответственно, они находятся только в телах радиолярий, также живущих в толще воды относительно близко к воздуху. На помощь водорослей не могут рассчитывать глубоководные представители радиолярий, то есть те, которые обитают в водах на глубине, недоступной для лучей света.

Внешний вид радиолярий: красота и простота

Если изучить организм лучевика под микроскопом, можно понять, откуда у него появилось такое наименование. Из тела во все стороны словно бы лучами расходятся небольшие отростки. Ученые называют их ложными ножками, а по-научному это слово будет звучать как «псевдоподии». При помощи ложноножек радиолярия может добывать пропитание. Смотрятся псевдоподии очень красиво, но эстетика – это лишь вторичное явление, природа добавила такие элементы организма для пользы.

Изящные, крохотные, прекрасные представители радиолярий устроены очень рационально. Они обладают легким скелетом, обеспечивающим надёжность строения. При своем небольшом весе они довольно прочные, так как сформированы из оксида кремния (в большинстве случаев). У некоторых представителей радиолярий скелет сформирован из солей стронция.

Классификация живых организмов

Современная биология знает все названия представителей радиолярий простейших. Всего в класс лучевиков причисляют 4 отряда. Кроме наименования «радиолярия» также можно встретить термин Actinopoda. Отряды следующие:

• Spumellaria.
• Nassellaria.
• Acantharia.
• Pheodaria.

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Spumellaria

Названия представителей радиолярий этого класса должны быть известны любому школьнику. Чаще всего в курсе школьной биологии внимание уделяют Hexancistra quadricuspis, Perypanicium amphocorona. Все спумеллярии всех разновидностей построены в виде сферы, а их скелеты выполнены из кремния. При изучении под микроскопом можно увидеть невероятной красоты ажурные шары. Первый из упомянутых видов отличается наличием радиальных лучей, соединяющих сферы скелета, а второй прекрасен не только простотой и ажурностью, но и тем, что шары словно вставлены один в другой.

Nassellaria

Названия представителей радиолярий этого класса: Dorcadospyris dinocerae, Calocyclus monumentum, Tympaniscus tropodiscus. Отличительная особенность насселярий – исключительное разнообразие строения организма. Есть самые причудливые одноклеточные! Науке известны радиолярии с такими формами скелетов, которые даже способны на невероятную фантазию человеческий мозг не смог бы изобрести. Есть, к примеру, изображающие словно бы диадему великолепные радиолярии, дополненные дугами и центральной сферой.

Когда в школе проходят по биологии представителей радиолярий, обязательно уделяют внимание Calocyclus monumentum. Эта разновидность известна своим необычным внешним видом – она подобна колоколу, но очень тонкому, ажурному. От основной конструкции во все стороны расходятся небольшие шипы. Есть и другие известные виды, у которых скелет из кремния дополнен пересекающимися между собой кольцеобразными образованиями, осложненными наличием наростов. А вот Tympaniscus tropodiscus имеют очень сложную конструкцию – здесь и тонкие кольца, пересекающиеся друг с другом, и наросты, и радиально расходящиеся в разные стороны лучи, от которых наблюдается вторичное ветвление.

Acantharia

Когда проходят по биологии представителей радиолярий этого класса, особенное внимание уделяют строению скелета. Обычно у акантарий наблюдается два десятка расходящихся радиально иголок, сформированных из кремниевых солей. Особенность такого строения – простота растворения под влиянием морской воды. Когда акантарии погибают, их тела не откладываются на океанском дне. Это качество отличает указанных представителей от всех остальных радиолярий.

Длина иголок довольно сильно варьируется, суммарно все они формируют пять поясов, каждый из которых содержит 4 иглы. Довольно интересным является вид Acanthomerta tetracopa, чей организм дополнен центральной капсулой яркой окраски. При изучении при большом увеличении такой организм выглядит невероятно эстетичным. Вид Arachnocorys circumtexta располагает капсулой, визуально подобной шлему, от которого в разные стороны отходят довольно длинные иголки. Изнутри шлем окрашен в красный, а краешки оформлены желтым цветом. Очень тонкие ложные ножки вида Diplocercus fuscus (этому виду в школьной программе обычно тоже уделяют некоторое внимание) поражают не только своей изящностью, легкостью и невесомостью, они также отличаются различной длиной. Водоросли, с которыми соседствует радиолярия, окрашивают капсулу в зеленый цвет. Это позволяет животному выглядеть очень нарядно, эстетично, эффектно.

Pheodaria

Названия представителей простейших организмов радиолярий этого класса тоже должны быть известны всякому школьнику, более-менее внимательно слушающему программу седьмого класса. Это следующие наименования: Auloceras arborescens, Tuscarilla nationalis, Lithoptera mulleri. Все принадлежащие к феодариям радиолярии поражают своей красотой и могут быть источником вдохновения, хотя некоторые представители выглядят достаточно необычно. Например, центральная капсула одного из видов окрашена в коричневый, а по окружности от него исходят очень тонкие иголки с ветвлениями.

Другие представители сходны по своей структуре со снежинками, но вот цвета их совсем не похожи на снег. Радиолярии зачастую яркие, необычные, разноцветные, словно наряженные на праздник. Феодарии отличаются от других радиолярий отсутствием многочисленных пор в капсуле в центре, количество отверстий варьируется от одного до трех, и они довольно крупные. Капсула наполнена федиумом, то есть ярким пигментом, особенно заметным в окружении эндоплазмы, не имеющей цвета. На текущий момент наука не знает объяснений функциональности федиума.

Не все так просто

Радиолярии привлекали внимание ученых с самого момента обнаружения этих крошечных, прекрасных организмов. И по сей день научные методы не позволяют исследовать лучевиков настолько, чтобы считать эту область живого мира освоенной. Радиолярии – это загадка для современных ученых, так как процесс изучения довольно сложный. К сожалению, радиолярии не могут выживать в аквариумах. На текущий момент ни один научный эксперимент так и не достиг успеха в части, касающейся выращивания экземпляров лучевиков в культивируемых условиях. Стоит отметить, что радиолярии не раз становились объектами исследования зоологов из разных стран, и подход, технические возможности, примененные методики разнились довольно сильно. Тем не менее в вопросах содержания культуры морских обитателей успеха так и не было достигнуто.

Пока ученые располагают общим представлением о специфике размножения радиолярий. Если минеральный скелет сформирован обилием игл, животное может производить потомство бесполым путем, оно просто делится на две части. Если же скелет – это единое монолитное образование из кремния, эта методика становится неприменимой, и размножение (по-прежнему бесполое) происходит иначе – в клетке создается несколько зародышей, похожих на амеб, оснащенных жгутиками. Обычно у здоровой особи радиолярии таких зародышей формируется несколько десятков. В науке их прозвали «бродяжками». Новорожденные организмы через камеру попадают во внешний мир, где растут и взрослеют.

Мнения расходятся

Бытует мнение, что радиоляриям доступен половой способ размножения. Именно такой позиции придерживался профессор Шевяков, проводивший исследования одноклеточных микроорганизмов в 20-м столетии. В ходе изучения организмов было выявлено, что лучевики располагают жгутиковыми гаметами. Дальнейшее наблюдение показало, что формование зиготы обусловлено копулированием гамет, и из плода появлялась новая радиолярия. Ни подтверждения этого наблюдения, ни опровержения до настоящего момента не поступило. Это обусловлено сложностью наблюдения за поведением организма в нормальных условиях.

Особенности размножения

В целом именно вопросы размножения радиолярий вызывают наибольшие сомнения у ученых в наши дни. Для исследования этого обстоятельства нужно учитывать ряд важнейших факторов. К примеру, лучевики зачастую живут в симбиозе с разнообразными жгутиконосцами, а вот некоторые из них – паразиты. При этом наблюдаются растительные формы жизни, то есть водоросли, состоящие из одной клетки, а также животные. Каждый организм, обитающий на радиолярии, стремится к размножению, и большинство из них формируют своих бродяжек. При наблюдении за микроскопическим миром далеко не всегда есть возможность точно определить, чье потомство наблюдается через увеличительную систему – лучевика или жгутиконосца, обитающего с рассматриваемым животным в симбиозе.

Если говорить о бесполом варианте размножения радиолярии, то тут нужно отметить, что в процессе внешний слой начинает делиться несколько медленнее. Это приводит к формированию колоний, в составе которых есть несколько центральных капсул. Все это размещается в цитоплазме, единой на ядра. Масса довольно студенистая, со временем может разрастаться.

Радиолярии: где обитают?

Преимущественно лучевики проживают в теплых водах. Наблюдается большая концентрация радиолярий в тропиках – здесь их почти в десять раз больше, нежели в умеренном климате. В арктических водах лучевики также есть, но в очень небольших количествах. Например, Карское море богато всего лишь 15 разновидностями лучевиков.

Возможность обитания таких, казалось бы, требовательных к условиям окружающей среды микроорганизмов объясняется следующим образом: на большой глубине разность температур между тропиками и северными водами совсем несущественна, поэтому особи, привыкшие жить на большой глубине, в равной степени комфортно чувствуют себя в самых разных широтах.

Распределение радиолярий по земному шару

Этот вопрос довольно давно привлек внимание ученых, и ему было посвящено немало исследований. На лучевиков обращали внимание, изучая флору и фауну Курило-Камчатской океанической впадины, глубина которой достигает десятка километров. В этом уникальном месте нашей планеты удалось обнаружить две кардинально отличающиеся друг от друга группы радиолярии. Одну из них назвали эврибатными микроорганизмами. Для них доступна разная глубина, приспосабливаемость довольно высокая. Вторая группа получила наименование «стенобатные». Они могут жить только на некоторой конкретной глубине.

В ходе исследований было выявлено, что некоторые радиолярии живут и чувствуют себя довольно комфортно на глубине семи километров. Другие разновидности обитали строго на четырёхкилометровой глубине – не больше и не меньше. Наиболее глубоководные разновидности получили наименование «абиссальные». Нормальная температура воды, в которой они живут, – всего лишь два градуса по Цельсию. Радиолярии, которым комфортно на средней глубине, привыкли к трем с половиной градусам. Наиболее теплолюбивые особи обитают в близком к поверхности слое воды. В области Курил, Камчатки, в частности, вблизи впадины в самый солнечный период года верхние слои нагреваются до 10 градусов, а в среднем в году температура варьируется около трех градусов. При этом обитающие в близких к поверхностям водах радиолярии переживают серьезные годичные колебания температур, не свойственные тропикам, и смогли отлично приспособиться к таким условиям.

Радиолярии и глубина

Особенное внимание способности лучевиков выживать на разных глубинах в своих работах уделял уже упомянутый ранее профессор Шевяков. Его исследования затянулись на длительное время, преимущественно внимание было приковано к теплому средиземноморскому климату, где обитают акантарии. Шевяков проводил анализ вертикального распределения микроорганизмов, в ходе чего выявил, что эти крохотные и прекрасные животные довольно чувствительны к условиям окружающего их мира.

В первую очередь удалось установить зависимость от количества соли в морской воде: опреснение негативно влияет на организмы лучевиков. Если начинается сезон дождей, акантарии быстро погружаются на глубину до двухсот метров, несмотря на то, что в норме их слой обитания – воды вблизи поверхности. Если море начинает волноваться, акантарии уходят на глубину до 15 метров. Аналогичное влияние на распространение организмов по вертикали оказывают шторма.

Как это работает?

Изучая радиолярии, ученые смогли разобраться, благодаря чему лучевики могут перемещаться по вертикали на такие большие расстояния (а это довольно существенно, учитывая давление воды и изменение уровня плотности). Было выявлено, что за это ответственны специальные приспособления. Например, акантометры, больше всего похожие на звезды, снежинки, не просто красивы – их иглы дополнены специальными волокнами. Учёные назвали такие элементы строения миофрисками. Эти волокна начинаются в цитоплазме и за счет сокращений растягивают ее внешний слой. Это увеличивает животное в объеме и позволяет ему подняться с глубины наверх. Когда миофриски расслабляются, место в пространстве, занимаемое акантометрой, становится меньше, под влиянием чего микроорганизм погружается на нужную глубину.

Акантарии – это единственный из трех отрядов, зачастую обитающий вблизи поверхности. Остальным разновидностям это не свойственно, они преимущественно обитают на большой глубине. Если рассматривать моря, омывающие берега России, можно заметить, что наибольшее разнообразие радиолярий свойственно дальневосточным водам. На севере лучевиков немного из-за сурового климата. Каспий, как выявили российские ученые, и вовсе не населен радиоляриями. Предполагается, что причиной тому стало опреснение воды, так как море не связано с океаном.