Амёба обыкновенная¶
Амёба обыкновенная (лат. Amoeba proteus) — вид одноклеточных организмов из класса Lobosea, типа Amoebozoa, широко распространённый в пресных водоёмах. Представляет собой свободноживущий гетеротрофный организм, не имеющий постоянной формы тела, что достигается за счёт образования временных выростов цитоплазмы — псевдоподий (ложноножек). Этот вид является классическим объектом для изучения в школьной и университетской биологии, демонстрируя базовые принципы организации эукариотической клетки и её физиологии.
¶История изучения
Впервые амёбы были описаны немецким натуралистом Августом Иоганном Рёзелем фон Розенхофом в 1755 году, который обнаружил их в прудовой воде и назвал «маленьким протеем» за способность постоянно менять форму. В 1822 году французский зоолог Бори де Сен-Венсан дал роду название Amoeba (от греч. ἀμοιβή — «изменение, превращение»). Видовой эпитет proteus был присвоен в честь древнегреческого морского божества Протея, славившегося умением принимать различные обличия. В XIX веке амёбы стали одним из главных объектов цитологических исследований, а в XX веке — материалом для экспериментов по пересадке ядер (работы немецкого учёного Иоахима Хаммерлинга и его последователей).
¶Строение клетки
Амёба обыкновенная является эукариотическим организмом, размеры которого обычно колеблются от 0,2 до 0,5 мм, что делает её видимой невооружённым глазом в виде едва заметного сероватого комочка.
¶Цитоплазма и псевдоподии
Клетка амёбы не имеет жёсткой клеточной стенки, её окружает лишь тонкая эластичная плазматическая мембрана (плазмалемма). Внутреннее содержимое — цитоплазма — чётко дифференцировано на два слоя:
- Эктоплазма — наружный, более плотный и прозрачный (гиалиновый) слой, лишённый крупных органелл;
- Эндоплазма — внутренняя, зернистая и более текучая масса, содержащая все органеллы.
Псевдоподии образуются путём перетекания эндоплазмы в направлении движения. При этом в передней части выроста происходит локальное разжижение гелеобразной эктоплазмы, которая затем вновь уплотняется по краям. Такой тип движения называется амёбоидным и характерен также для некоторых других одноклеточных (например, фораминифер) и отдельных клеток многоклеточных организмов (лейкоцитов, макрофагов).
¶Органеллы
В цитоплазме амёбы присутствуют все основные органеллы, свойственные животным клеткам:
- Ядро — крупное (около 30 мкм), пузырьковидное, содержит множество ядрышек. У Amoeba proteus ядро обычно одно, хотя встречаются и многоядерные особи;
- Сократительная (пульсирующая) вакуоль — органелла, отвечающая за осморегуляцию. Поскольку концентрация солей в цитоплазме выше, чем в пресной воде, вода постоянно поступает внутрь клетки. Сократительная вакуоль собирает избыток воды вместе с продуктами обмена и периодически выбрасывает его наружу. Цикл сокращения занимает около 1–5 минут;
- Пищеварительные вакуоли — пузырьки, в которых происходит переваривание захваченной пищи под действием гидролитических ферментов;
- Митохондрии — обеспечивают клетку энергией в процессе аэробного дыхания;
- Рибосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи — участвуют в синтезе белков и липидов.
¶Питание и пищеварение
Амёба обыкновенная — гетеротроф, питающийся бактериями, одноклеточными водорослями, мелкими простейшими и органическими частицами. Процесс захвата пищи называется фагоцитозом. Амёба обтекает пищевую частицу псевдоподиями со всех сторон, после чего плазмалемма смыкается, и частица оказывается внутри клетки в пищеварительной вакуоли. К вакуоли присоединяются лизосомы, содержимое которых обеспечивает кислую среду и ферменты для расщепления органических веществ. Переваренные питательные вещества всасываются в цитоплазму, а непереваренные остатки выбрасываются наружу при слиянии вакуоли с плазмалеммой (процесс экзоцитоза).
¶Дыхание и выделение
Газообмен у амёбы происходит через всю поверхность клетки: кислород, растворённый в воде, диффундирует через плазмалемму, а углекислый газ выделяется наружу. Специализированных дыхательных органелл нет. Выделение продуктов азотистого обмена (преимущественно аммиака) также происходит через поверхность клетки, а частично — вместе с водой при сокращении пульсирующей вакуоли.
¶Раздражимость и поведение
Несмотря на отсутствие нервной системы, амёба проявляет раздражимость — способность реагировать на изменения внешней среды. Наблюдаются следующие реакции:
- Положительный хемотаксис — движение к источнику пищи или химическим веществам (например, к глюкозе);
- Отрицательный хемотаксис — удаление от вредных химических агентов;
- Фототаксис — амёба избегает яркого света;
- Термотаксис — предпочитает температуру около 22–25 °C, избегая перегрева или охлаждения;
- Гидротаксис — при высыхании водоёма амёба стремится уйти вглубь влажного субстрата.
При неблагоприятных условиях (пересыхание, понижение температуры, нехватка пищи) амёба округляется и покрывается плотной защитной оболочкой, переходя в состояние цисты. В форме цисты она способна переносить высушивание, замораживание и другие экстремальные воздействия. При наступлении благоприятных условий циста «вскрывается», и из неё выходит активная амёба.
¶Размножение
Размножение амёбы обыкновенной происходит исключительно бесполым путём — простым бинарным делением надвое (митозом). Процесс начинается с деления ядра, после чего клетка перетягивается пополам. Образовавшиеся две дочерние клетки генетически идентичны материнской. При благоприятных условиях деление происходит примерно раз в сутки. Половой процесс у Amoeba proteus не описан.
¶Экология и значение
Амёба обыкновенная обитает в стоячих пресных водоёмах — прудах, озёрах, болотах, канавах, а также во влажной почве. Чаще всего её находят на дне, среди гниющих растительных остатков и ила. Амёбы играют важную роль в экосистемах как консументы, регулирующие численность бактерий и одноклеточных водорослей, и одновременно служат пищей для мелких многоклеточных животных (коловраток, мелких ракообразных).
В научных исследованиях амёбы используются как модельный объект для изучения клеточной подвижности, фагоцитоза, механизмов осморегуляции и взаимодействия ядра и цитоплазмы. Благодаря крупным размерам клетки амёб удобны для микрохирургических операций, в том числе для пересадки ядер между разными видами.
Следует отличать амёбу обыкновенную от патогенных видов амёб, например от дизентерийной амёбы (Entamoeba histolytica), которая паразитирует в кишечнике человека и вызывает амёбиаз.
¶Источники
- Догель В. А. Зоология беспозвоночных. — М.: Высшая школа, 1981.
- Хаусман К. Протистология. — М.: Мир, 1988.
- Заварзин А. А., Харазова А. Д., Молитвин М. Н. Биология клетки. — СПб.: Изд-во СПбГУ, 1992.
- Карпов С. А. Строение клетки протистов. — СПб.: ТЕССА, 2001.