Книга: Мир животных: Беспозвоночные. Ископаемые животные

Тип саркомастигофоры

Тип саркомастигофоры

Наиболее древние и примитивные из одноклеточных. Тип мастигофор объединяет тех из простейших, которые передвигаются с помощью псевдоподиев (ложноножек) — временных, то появляющихся, то исчезающих выростов тела или жгутиков — нитевидных, подвижных «хвостиков», расположенных, однако, не сзади, а спереди. У одного и того же животного могут быть и псевдоподии, и жгутики, но обычно они сменяют друг друга на разных этапах его жизни.

Саркодовые (подтип вышеназванного типа) всегда (или почти всегда) ползают, вытягивая в направлении движения только псевдоподии. Этих животных разделяют на три класса: корненожки (ризопода), радиолярии (лучевики) и солнечники (гелиозоа).

Всего саркодовых — немногим более десяти тысяч видов.

Самые доступные для наблюдения и просто устроенные из них — пресноводные амёбы. У них нет никакого скелета, и потому отряд, который они составляют, получил название «Голые» (Нуда).

Неуклюжее, странное на вид животное медленно (очень медленно: 13 миллиметров в час!) ползет по стеклу. Оно, как резиновое, то сжимается в круглый комочек, то раскидывает в стороны какие-то языки.

Языки-ножки тянутся вперед, жидкое тело животного переливается в них. Новые выросты ползут дальше, и, переливаясь в их нутро, животное «перетекает» на новое место. Так оно путешествует в капле воды, которую мы зачерпнули из пруда. Это амёба, микроскопическое одноклеточное существо, и мы рассматриваем его под микроскопом.

Отнеситесь с уважением к странному созданию: ведь так или приблизительно так выглядели миллиарды лет назад предки всего живого на Земле. И сейчас еще в нашем организме живут клетки, очень похожие на амёб: лейкоциты — белые кровяные тельца.

Вот амёба наткнулась на зеленый шарик — одноклеточную водоросль или мелкое простейшее. Она обнимает ее своими «ножками», обтекает со всех сторон полужидким тельцем, и микроскопическая водоросль уже внутри амёбы.

С амёбы все и началось. У нее (и ее родичей жгутиконосцев) был первый в мире желудок. Вернее, первая импровизированная модель желудка: пищеварительный пузырек — вакуоль.

Как только водоросль (или бактерия), «утонув» в амёбе, погружается в ее протоплазму, сейчас же протоплазма как бы немного отступает, сторонясь своей добычи, и в пустоту натекает жидкость: образуется внутри амёбы (и вокруг водоросли) пищеварительная вакуоль.

Пищеварительная потому, что в соках, ее наполняющих, растворены разные ферменты. Например, пепсин, которого немало и в нашем желудке. От этих ферментов жгутиконосцы (амёбы «глотают» их порой по сто штук!) через сутки, а то и через полсуток превращаются в… молекулы: глюкозу, мальтозу, глицерин, жирные кислоты и в пептиды. В общем перевариваются.

Потом всасываются в протоплазму амёбы из вакуоли-желудка. А что не переварилось, амёба в себе не бережет, выбрасывает наружу, вакуоль течет вместе с протоплазмой к краю амёбы — любому концу ее тела — и, прорвавшись через тонкую пленочку эктоплазмы, то есть через «кожу» амёбы, выливается прочь.

Так амёба питается.

А как дышит?

Каждые одну-две минуты в ее протоплазме появляется маленькая капелька воды. Она растет, разбухает и вдруг прорывается наружу, выливаясь из тела животного.

Эта пульсирующая вакуоль — «блуждающее сердце» амёбы: то здесь появится оно, то там. Вода, проникающая снаружи в тело крошечного существа, собирается внутри вакуоли. Вакуоль, сокращаясь, выталкивает воду наружу, снова в пруд. Вместе с водой внутрь животного поступает растворенный в ней кислород. Так амёба дышит.

Но не только этим ограничивается значение пульсирующей (или сократительной) вакуоли в жизни амёбы.

Третье назначение пульсирующей вакуоли — нечто вроде насоса, регулирующего осмотическое давление между окружающей средой и содержимым тела амёбы.

В пресной воде меньше солей, чем в протоплазме амёбы. Ее оболочка полупроницаема, и под действием осмоса вода постоянно просачивается через нее в тело простейшего. Если ее не «откачивать», то может случиться такое непоправимое несчастье: животное наполнится водой настолько, что произойдет выравнивание осмотического давления между средой обитания и телом амёбы, которое просто-напросто растворится в воде!

У морских простейших, обитающих в море, где концентрация солей много выше, чем в пресной воде, пульсирующих вакуолей или вовсе нет, или они сокращаются в более медленном темпе.

Размножаются амёбы главным образом бесполым путем: каждая делится пополам, и получаются из одной две амёбы, с совершенно идентичной наследственностью. Вот и все размножение.

Если смотреть, конечно, поверхностно. Но когда заглянем в микроскоп, то увидим, какие сложные процессы происходят в ядре клетки амёбы во время ее деления.

Ядра большинства простейших делятся посредством так называемого митоза. Ему предшествует удвоение молекул, несущих наследственную информацию.

Митоз и мейоз

Давно уже известны два типа деления клеток: деление митотическое и редукционное. Первое называют также митозом, а второе — мейозом. Первым способом, митозом, делятся все клетки, вторым — только половые.

Сначала — о митозе. Ему предшествует удвоение молекул, несущих наследственную информацию.

Молекулы ДНК, в которых заключен генетический шифр, располагаются в ядре клетки, в особых длинных нитях — хромосомах. У каждого вида животных и растений строго определенное число хромосом. Обычно их несколько десятков. У человека, например, 46. А у одного из червей всего две. У некоторых раков по 200 хромосом. Но рекорд побили микроскопические радиолярии: у одной из них 1600 хромосом!

Когда молекулы ДНК удваиваются, удваиваются и хромосомы. Каждая строит по своему подобию двойника. Значит, какое-то время в наших клетках хромосом бывает вдвое больше, чем обычно.

Между двумя делениями, в так называемой интерфазе, хромосомы в обычный микроскоп не видны. Как будто их нет совсем. В электронный же видно, что они все-таки тут, никуда не делись, но так тонки, что без очень сильного увеличения не заметны. Говорят, что на этой фазе своей деятельности хромосомы имеют вид «ламповых щеток». И в самом деле, они немного похожи на ерши, которыми когда-то прочищали стекла керосиновых ламп.

Между двумя делениями хромосомы должны успеть синтезировать своих двойников с полной копией всех содержащихся в них генов, всех молекул ДНК.

Как только двойники будут готовы, длинные хромосомные нити (и оригиналы, и их копии) начинают сворачиваться в тугие спирали. А те скручиваются в спирали второго порядка. Смысл этого скручивания вполне понятен. До сих пор хромосомы лежали спутанным клубком, и растянуть их по разным полюсам клетки, наверное, было бы нелегко. Теперь же каждая хромосома — спираль, скрученная спиралью, — очень компактный и удобный для транспортирования «багаж».

Итак, перед делением хромосомы сами себя упаковывают в компактные «вьюки». К этому моменту, который в клеточном делении именуется профазой, уже известные нам центриоли, или центросомы, расходятся к противоположным полюсам клетки. Нити так называемого митотического аппарата, или веретена, соединяют между собой эти полюса и каждую хромосому с одним из полюсов.

Затем хромосомы выстраиваются парами (оригинал бок о бок со своей копией) вдоль экватора клетки, как танцоры на балу. Эту стадию деления называют метафазой.

Потом каждая из парных хромосом устремляется к своему полюсу. Партнеры расстаются навсегда, потому что скоро перегородка разделит по экватору старую клетку на две новые. Впечатление такое, будто центриоли тянут к себе хромосомы за ниточки, как марионеток.

И действительно, хромосомы имеют вид, какой бывает у всякого гибкого тела, когда его за ниточку протягивают через жидкость. Место, за которое ее тянут, у каждой хромосомы всегда одно и то же. Его называют кинетохором или центромерой. От того, где у хромосомы кинетохор, часто зависит и ее форма. Если кинетохор посередине, то хромосома, когда во время митоза ее тащат за нитку, перегибается пополам и становится похожа на римскую цифру «пять» (V). Если кинетохор у самого конца хромосомы, то она изгибается на манер латинской буквы «йот» (J).

Одно время думали, что нити митотического аппарата — своего рода рельсы, по которым хромосомы катятся к полюсам. Потом решили, что они скорее похожи на тонкие резинки, миниатюрные мускулы, которые, сокращаясь, подтягивают к полюсам свой хромосомный груз. Но тогда, сокращаясь, нити становились бы толще. И «худели» бы, удлиняясь. Однако этого не происходит. Укорачиваясь и удлиняясь, они не становятся ни толще, ни тоньше.

По-видимому, механика клеточного веретена иная. Возможно, думают некоторые ученые, нити укорачиваются оттого, что часть составляющих их молекул выходит из игры, то есть из нитей. А добавление молекул в одном линейном направлении приводит к удлинению нитей.

Тем или иным способом хромосомы со скоростью около одного микрона в минуту перетягиваются из центра клетки к ее полюсам. С этого момента митоз переходит в стадию, называемую анафазой.

За анафазой следует телофаза. Спирали хромосом раскручиваются. Снова «ламповые щетки» входят в игру. В клетке теперь два ядра-близнеца. Кольцевая перетяжка скоро разделит ее пополам. Каждой половине достанется свое ядро.

Заканчивается клеточное деление удвоением центриолей. Их было четыре — по две на каждом полюсе. Клетка разделилась, и в каждой новорожденной ее половине оказалось лишь по две центриоли.

На экране электронного микроскопа центриоли похожи на полые цилиндрики, сложенные из трубочек. Центриоли всегда лежат под прямым углом друг к другу. Поэтому одну из них мы видим в поперечном, а другую — в продольном разрезе.

В телофазе от каждой из центриолей отпочковывается маленькая центриолька — плотное цилиндрическое тельце. Оно быстро растет, и вот уже в клетке снова четыре центриоли.

Путем митоза из одной получаются две клетки, совершенно идентичные по наследственности, скрытой в их хромосомах (если ни одна из них не подверглась мутации).

Теперь, прежде чем рассказать о втором типе клеточного деления — о мейозе, мы должны ввести несколько новых терминов.

Набор хромосом, заключенный в ядре нормальной соматической (иными словами, не половой, а обычной) клетки тела, генетики называют двойным — диплоидным. У человека диплоидный набор хромосом равен 46. Все они по внешности и величине легко разделяются на идентичные по конфигурации пары (лишь партнеры одной пары — половые хромосомы «X» и «Y» — не похожи друг на друга).

Набор хромосом, в котором из каждой пары присутствует только один партнер, называют гаплоидным или одинарным. Все половые клетки, или гаметы, содержат гаплоидный набор хромосом.

Мейоз, предшествующий образованию спермиев и яйцеклеток, призван наделить гаметы вдвое меньшим, гаплоидным, числом хромосом. А когда гаметы сольются, в зиготе будет уже нормальное, диплоидное число хромосом. Половина от матери, половина от отца.

Понятно теперь, почему все хромосомы в зиготе парные?

Ведь каждой материнской хромосоме соответствует точно такая же по форме, величине и характеру наследственной информации отцовская хромосома. Парные хромосомы называют гомологичными.

Мейоз начинается с того, что однотипные по конфигурации хромосомы объединяются в пары, конъюгируют. Затем каждая из хромосом каждой пары создает из веществ, растворенных в протоплазме, своего двойника. Как и в митозе.

Теперь однотипных хромосом уже не две, а четыре. Четверками, или тетрадами, плотно прижавшись друг к другу, выстраиваются они вдоль экватора клетки. Нити веретена разъединяют четверки снова на пары, растаскивая их к разным полюсам.

Клетка делится пополам, а потом еще, но теперь в другой плоскости, перпендикулярной к первой. На этот раз хромосомы не удваиваются. Выстроившиеся по экватору пары расходятся поодиночке в разные концы клетки.

У каждого полюса их теперь вдвое меньше, чем при митозе или в первой фазе мейоза. Поэтому, когда клетка разрывается пополам, рожденные из нее две новые гаметы получают гаплоидное число хромосом. Так как в первой фазе мейоза из одной клетки рождаются две диплоидные клетки, то в конце второй его фазы мы имеем четыре гаметы. И в каждой, повторяю, гаплоидное число хромосом.

В кишечнике человека нашли приют разные амёбы. Они кормятся здесь преимущественно бактериями, которых тоже полным-полно в нем. Большинство кишечных амёб безвредны. Но есть среди них одна, которая вызывает тяжелую болезнь — амёбную дизентерию. Эти амёбы, поселившись в толстых кишках, способны проникать в их стенки, поедая и разрушая кишечные ткани. Особенно много заглатывают они красных кровяных шариков (эритроцитов), и поэтому протоплазма таких амёб в изобилии наполнена ими. В стенках кишки дизентерийные амёбы без меры размножаются, отчего в кишках образуются язвы. Человека мучают поносы, часто с кровью.

Сами же амёбы, мало заботясь об этом, продолжают жить и размножаться. Многие выходят в полость кишки и здесь превращаются в круглые цисты. Те вместе с экскрементами выводятся наружу, заражая воду и пищу. Очень стойки. Сохраняют жизнеспособность в воде месяцами и не гибнут, если даже нагреть ее до 70 градусов.

Они не всегда вызывают острую дизентерию, а нередко живут себе в нашем кишечнике, так сказать, мирно. Человек, их «носитель», сам не болеет, но «заразен»: распространяет цисты по разным местам своего обитания.

Обследования показали: до 10 процентов людей либо болеют дизентерией, либо здоровы, но носят в себе цисты опасных амёб. В тропиках этот процент еще выше.

В недавнее время установлено, что и простые, свободно живущие амёбы, не паразиты, могут поселиться в теле человека (при питье загрязненной воды или при купании попадают они туда). Проникая в нервную ткань, вызывают воспаление мозга (менингоэнцефалит).

Одна из амёб, которые передвигаются то с помощью псевдоподиев, то жгутиков, — неглерия Она часто ползает по дну, как большинство голых амёб, выпуская псевдоподии. Но когда пищи мало или при других условиях, вдруг псевдоподия втягивается, и у нее вырастает пара жгутиков. Вертя жгутиками, словно пропеллером, она теперь не ползает, а плавает много быстрее, чем ползала. Но затем способна снова превратиться в свой обычный «амёбный» образ и передвигаться, выпуская псевдоподии.

Кроме голых амёб (отряд Нуда) есть еще раковинные амёбы (тестацеа). Они все пресноводные, и все прячут тело в раковинках. Форма их разная — грушевидная, округлая, похожая на мешочек или блюдечко. Разный и материал, из которого изготовлены раковинки. Это либо псевдохитин (он и творится в теле самой амёбы), либо песчинки и другие мелкие твердые частички, предварительно проглоченные амёбой, а потом выложенные на эктоплазме в виде раковинки.

У раковинки есть отверстие — устье. Через него амёба выпускает наружу псевдоподии. Те обычно лопастевидные, но бывают и тонкие, похожие на стрелы, а порой и очень длинные нити, стелющиеся по субстрату сложно переплетенной сетью.

Размножаются раковинные амёбы тоже простым делением. Но как быть с раковинкой? Ее ведь не разделишь пополам. Поэтому амёба начинает деление с построения новой (второй) раковинки. Примерно половина ее протоплазмы как бы вываливается из устья и строит на своей поверхности вторую раковинку. Одновременно делится ядро и мигрирует в протоплазму этой раковинки. Какое-то время получившиеся из одной две амёбы еще связаны между собой прослойкой протоплазмы, причем раковинки лежат устьями друг к другу. Затем эта прослойка исчезает, и двойники расходятся в стороны, начиная каждый свою личную жизнь.

Фораминиферы тоже живут в раковинках. Но они у них пронизаны тончайшими отверстиями, или порами. Кроме того, у фораминифер редко бывают однокамерные раковинки, в большинстве многокамерные. Жизнь они начинают, обладая раковинкой всего с одной камерой, потом наращивают, пристраивают к ней все новые и новые «жилые комнаты». Через устье раковинки наружу высовывается комок протоплазмы. Он быстро обрастает раковинкой — теперь у животного она двухкамерная. Затем все новые и новые «пристройки» превращают обиталище простейшего, так сказать, в многокомнатный дом.

Форма раковинок самая разная: и округлая, и спиральная, коническая либо плоская, похожая на кувшин, на гроздь винограда — словом, всевозможная (смотрите на фотографию и дивитесь сами).

Построена раковинка из органического вещества, похожего по составу на рог или хитин. Но немногие фораминиферы ограничиваются только этой органической основой для построения своего жилища. Многие инкрустируют ее песчинками или другими твердыми частицами (предварительно проглоченными!). Раковинки получаются очень тяжелые, и фораминиферы, их обладатели, принуждены жить всегда на дне.

Такие раковинки были в основном у вымерших форм. Большинство ныне живущих фораминифер органическую поверхность раковинки пропитывают солями кремния и кальция. Известковые раковинки составляют основную часть донных отложений морей. Но об этом позднее.

Из устья, а также из пор (у кого они есть) фораминиферы выпускают наружу ризоподии, то есть тоже своего рода псевдоподии, но только очень длинные, нитевидные. Они переплетаются друг с другом, слипаются порой, образуя на дне сложную сеть как бы древесных корней, и часто окутывают своей нитчатой массой всю раковинку животного.

Раковинки некоторых фораминифер совсем не микроскопические, у иных в поперечнике до пяти-шести сантиметров.

Да, именно в морях обитают фораминиферы (но и в соленых подпочвенных водах, в солоноватых колодцах Средней Азии, местами в солоноватых водоемах Европы). Они живут на дне, но некоторые дополняют собой и планктон — свободно плавают в воде. У этих раковины обросли словно бы длинными иглами. Увеличивая поверхность, они тем самым уменьшают удельный вес животного, а это облегчает парение в воде.

Фораминиферы в море всюду: и в прибрежных водах, и в открытом океане, и на малых глубинах, и на самых больших.

Кормятся они одноклеточными водорослями и животными. Причем так: если пойманная жертва мала и свободно может пройти через устье раковины, то она, когда прилипнет к ризоподию, медленно как бы скользит вдоль по нему по направлению к устью раковины и исчезает в нем. Когда добыча велика, то ризоподии оплетают ее, часть протоплазмы через устье перетекает наружу и поглощает пойманную снедь.

Умножают род свой фораминиферы двумя способами размножения — бесполым и половым. Причем и то и другое чередуется.

Бесполое начинается с удвоения ядер путем простого деления, которое мы наблюдали у амёбы. Оно называется, как нам уже известно, митозом. Процесс этот повторяется многократно, и образуется много ядер — до сотни и больше. Сейчас же ядра окружают комочки протоплазмы и вскоре превращаются в крохотных амёбок, которые через устье выходят в воду. Тут начинают самостоятельную жизнь, обзаведясь сначала однокамерной, потом многокамерной раковинкой. Растут и благоденствуют.

Затем приходит пора полового размножения. Тело фораминиферы тоже распадается на комочки протоплазмы, но их много больше получается, чем при бесполом размножении, — тысячи. И они теперь похожи не на амёб, а на овальные тельца с двумя жгутиками. Каждое снабжено ядром. Однако ядро это получилось не простым делением, митозом, а редукционным — мейозом, в результате которого образовались уже известные нам гаметы. Они, выплывающие из устья фораминиферы, встречаются в открытом море с подобными же гаметами другой фораминиферы. Сливаются воедино (число хромосом в получившейся зиготе удваивается). И комочек протоплазмы, несущий наследственность двух разных особей, вскоре покрывает себя раковинкой, растет, удваивает жилые «комнаты» дома и набирается сил для следующего размножения, теперь уже бесполого. За ним последует половое, и так до бесконечности.

За миллионы лет накопились толстые пласты океанических отложений, например, на глубинах от 1 до 4 тысяч метров, раковинки фораминифер глобигерин устилают треть современного дна Мирового океана (более 100 миллионов квадратных километров!).

Вымершие ныне нуммулиты — «крупные (до шести сантиметров в диаметре) монетовидные корненожки» — образовали слои известняка, которые лежат теперь, как континентальная платформа, под песками Сахары (раньше здесь было море). Египетские пирамиды сложены из этого известняка — почти сплошь из спрессованных раковинок нуммулитов.

Но еще и до нуммулитов (их деятельность пришлась на начало кайнозойской эры) раковинки других фораминифер (например, фузулий) в пермскую и в более ранние и поздние эпохи спрессовывались в мощные слои известняков, зеленых песчаников и мела. Если мел растолочь и рассмотреть под микроскопом, то можно увидеть в белой массе раковинки фораминифер. В одном кубическом сантиметре известняка их до 20 тысяч!

В заключение скажу, что фораминиферы — лучшие индикаторы при поисках полезных ископаемых, особенно нефти. Каждая такая порода имеет свой набор видов корненожек. Поэтому там, где найдена нефть, достаточно исследовать фауну ископаемых фораминифер в пластах залегания нефти, чтобы при пробном бурении в других районах ожидать скрытые запасы нефти, если, разумеется, будут найдены при этом бурении те же виды фораминифер.

Никто из животных не может сравниться с радиоляриями красотой геометрически правильного строения скелета. Он филигранной работы и бывает шарообразным, дисковидным, восьмигранником, двенадцатигранником и даже двадцатигранником — словом, принимает порой форму, кроме радиолярий, «нигде в мире не встречающуюся».

Скелет (нет его лишь у немногих радиолярий) сложен у представителей трех отрядов (а всего их четыре) из кремнезема (только у акантарий — из сернокислого стронция) и несет до 32 радиальных игл.

Иглы и прочие выросты скелета (как и жировые включения тела) облегчают удельный вес этих животных и тем обеспечивают лучшее «парение» в воде. Ведь радиолярии — исключительно планктонные организмы и обитают только в морях. От поверхности до абиссальных глубин. В тропиках и субтропиках радиолярий исключительно много. С приближением к полярным водам число их резко убывает, так что в северных морях живут лишь считанные виды радиолярий.

Эти крохотные создания, не способные противостоять даже слабому течению, каким-то образом умудряются, однако, то погружаться на глубину, то подниматься в поверхностные воды. У акантарий работает такой, например, механизм, призванный обеспечить вертикальные перемещения одноклеточного в толще океанских вод.

Основания игл скелета окружают у них мышечные волокна — мионемы. Одним концом они прикреплены к игле, а другим — к телу животного. Когда мионема сокращается, то как бы вытягивает на поверхность скелета и на иглы пленку плазмы — объем животного (хотя вес остается прежним) увеличивается, и оно всплывает. Расслабляется мионема — и протоплазма вновь возвращается на свое место в теле животного. Теперь уменьшилась его поверхность, а удельный вес увеличился, и оно опускается на глубину.

Радиолярии — древние животные. Еще в кембрии, 500–600 миллионов лет назад, они обретались в море в достаточном изобилии. Значит, уже тогда, на заре жизни, природой было изобретено нечто подобное нашим мышцам!

Ну, а если извлечь радиолярию из ее великолепного скелета, что мы увидим?

Само тело животного. Округлый комочек протоплазмы, в нем — одно или несколько ядер (у некоторых — их до тысячи и больше). Так вот ядра, вся эндоплазма и часть эктоплазмы (пульсирующих вакуолей у радиолярий нет) окружены особой органической, хитиноидной оболочкой — центральной капсулой. В ней — одно большое, но чаще множество мелких отверстий. Через них топорщатся во все стороны нитевидные псевдоподии. Они выходят наружу и через поры в скелете, нередко переплетаются, слипаются друг с другом. Главное их назначение — добыча пищи.

Дополнительное питание радиолярии доставляют поселяющиеся в ней микроскопические буровато-желтые водоросли (зооксантеллы). Это полезные симбионты. Они снабжают радиолярию кислородом, необходимым ей для дыхания, сами потребляют углекислый газ, получающийся во время этого дыхания, а кроме того, находят безопасное (относительно, конечно!) убежище под защитой ее скелета. Так вот, в случае надобности радиолярия переваривает какую-то часть водорослей и тем пополняет свои пищевые ресурсы.

Размножаются ли радиолярии половым путем? Вопрос еще окончательно не решен.

Зато бесполое размножение наблюдали не раз. У голых радиолярий оно происходит просто: животное делится пополам. Радиолярии, снабженные мощным скелетом, этого сделать не могут. Когда приходит пора размножения, их ядро делится многократно, образуются подвижные, снабженные жгутиками тельца — потомки радиолярии. Их называют бродяжками. Бродяжки выплывают из раковины-скелета и начинают самостоятельную жизнь. Окружают себя центральной капсулой, потом — скелетом. Растут. Первоначальный скелет уже мал им. Тогда вокруг него строят они новую защитную иглистую стену — получаются два скелета: один включен в другой, словно матрешка в матрешку.

Радиолярии и в колонии соединяются. Но далеко не все, а только некоторые бесскелетные виды. Колонию составляет множество окруженных центральной капсулой телец.

Кремнеземный скелет радиолярий долговечен. От минувших эпох до нас дошли толщи залежей ископаемых радиолярий: это так называемая «горная мука», или трепел.

А велики ли эти созидатели кремневых гор? От 40 микронов до миллиметра, а у отдельных колоний диаметр несколько сантиметров.

На первый взгляд солнечники похожи на радиолярий, однако почти все без скелета (либо он очень прост: кремневые иглы, там и тут покрывающие тело животного). От круглого комочка протоплазмы во все стороны расходятся псевдоподии, радиально, как лучи от Солнца. Они не ветвятся, не слипаются друг с другом, всегда тонкие и прямые. Эту их «прямизну» поддерживает упругая осевая нить. Лишь когда к псевдоподию прилипнет какое-либо одноклеточное животное, инфузория, например, или жгутиконосец, другие псевдоподии стягиваются пучком вокруг него, держат крепко и постепенно продвигают добычу к эктоплазме. Из той, случается, навстречу выдвигается бугор, нечто вроде короткой ложной ножки амёбы, и добыча исчезает в нем. Из эктоплазмы попадает она в эндоплазму, где и переваривается. (Псевдоподии солнечников содержат, очевидно, какой-то яд. Он и убивает прилипших к ним животных и растений.)

Нередко бывает, что солнечники, соединяясь в «стаю», нападают и на многоклеточных созданий, на коловраток, например, или крошечных ресничных червей. Они плотно окружают свою гигантскую в сравнении с ними добычу и буквально растаскивают ее по частям.

Возможно, что некоторые крупные солнечники (до миллиметра в диаметре) отваживаются и в одиночку атаковать мелких коловраток.

У некоторых солнечников скелет более плотен, чем просто разбросанные по поверхности тела иглы. Вот обычная в наших пресных водах клатрулина элегантная — тело ее «окружено тонким скелетом в форме ажурного шарика». Она замечательна еще и тем, что прикрепляется ко дну тонким стебельком. Так и сидит, не плавает. Другие живут вольно: свободно парят в воде, изредка опускаясь на грунт, и могут «как бы катиться по дну, медленно изгибая аксоподии». (Аксоподиями называют псевдоподии с упругой осью внутри.)

В эндоплазме солнечников — одно или много ядер (до пятисот и более), а в эктоплазме — две пульсирующие вакуоли. Ведь гелиозои в большинстве своем — пресноводные жители. В море обитают немногие. Впрочем, их и вообще-то совсем немного на свете — несколько десятков видов всего.

Знакомясь с амёбой, древнейшим из древних животных, мы убедились, что у нее уже функционировали «органы», напоминающие желудок и сердце: это пищеварительная и пульсирующая вакуоли.

Вторым изобретением по части добычи и переработки пищи был рот. Первую его модель, еще очень примитивную, мы видим тоже у древнейших животных — у жгутиконосцев. Их самый миниатюрный в мире ротик жадно раскрылся малюсенькой дырочкой на крохотном тельце у корней беспокойных жгутиков. Но вначале это была даже и не дырочка, а «воспринимающий» бугорок, кусочек мягкой и липкой протоплазмы. Затем липкий бугорочек словно провалился внутрь, и получился ротик-дырочка, а за ней тоннель: глотка.

Из глотки пища попадает прямо в пищеварительную вакуоль. Непереваренный шлак обмена веществ выбрасывается из тела жгутиконосца где попало, чаще — ближе к заднему концу животного. Значит, порошицы (анального отверстия) у жгутиковых еще нет, хотя общее положение ее уже намечается.

У них не только рот, но и глаз есть! Опять-таки впервые появившийся в эволюционном ряду царства животных! Его называют «глазным пятном» или стигмой. Стигма у некоторых перидиней поистине огромна (конечно, в соизмерениях того мира, о котором идет речь). До 25 микрон в диаметре! Она углублена в виде чаши, в которой лежит линзовидный комочек крахмала. Он прозрачен — это хрусталик первородного глаза.

В класс жгутиконосцев (мастигофора) объединены одноклеточные животные, всю жизнь наделенные только жгутиками (псевдоподиев у них никогда не бывает). Многие ученые различают два класса мастигофор: растительных (фитомастигины) и животных (зоомастигины). Мы же рассмотрим их всех в одном разделе. Они различаются способом питания: у одних он анимальный, то есть животный, у других — голофитный (растительный). Первые поедают мелкие организмы, получая органическое вещество в готовом уже виде. Вторые — созидают его сами с помощью солнечной энергии из неорганических веществ, то есть ведут себя при трапезе как типичные растения. Значит, они зелеными должны быть. Они и есть зеленые (или буроватые). Их протоплазма наполнена зернами, содержащими хлорофилл, — хроматофорами.

И такие есть жгутиконосцы (евглены, например). Они питаются то как растения, то как животные. Все зависит «от погоды»: занимаются фотосинтезом, когда светло, или кормятся, как сапрофиты (в темноте или при обилии в воде разной органики). Снова блеснет солнце — и опять заработает в них хлорофилл.

А сапрофитный — это уже третий способ питания жгутиконосцев. Причем вся поверхность тела впитывает растворенные в окружающей среде органические вещества. Так насыщают себя жгутиконосцы-паразиты или те из них, что поселились в богатой всякой гнилью воде.

Однако вернемся к тому, чему жгутиконосцы обязаны своим названием. Итак, жгутики. Их может быть всего один, чаще два, либо четыре, восемь, а порой и сотни! Тончайшие нитевидные выросты протоплазмы на переднем конце животного. Они крутятся в воде, делая 10–40 и больше оборотов в секунду, «как бы ввинчиваются в воду». Крутится в ритме с ними и сам жгутиконосец. Жгутики, как пропеллеры самолет, увлекают за собой их обладателя, и тот плывет «хвостиками» вперед.

Почти у всех саркодовых жгутиками наделены только их гаметы, порождения полового размножения. Жгутиконосцы же на всю жизнь сохраняют жгутики. Интересно, что есть группа мастигофор (ризомастигины), которые, обладая жгутиками, выпускают наподобие амёбы еще и псевдоподии. Но таких мало. Однако их существование указывает на близкое родство саркодовых и жгутиконосцев, что и позволяет исследователям объединить их в один тип саркомастигофор.

Только у ризомастигин эктоплазма ничем не прикрыта. У всех других защищает ее сверху пелликула (мы уже знаем, что это такое). Она довольно плотная, и поэтому жгутиконосцы в большинстве своем не способны, как саркодовые, изменять произвольно форму своего тела. Оно у них обычно овальное, иногда круглое, часто удлинено в виде лодочки.

Наконец, есть отряд так называемых панцирных жгутиконосцев (перидинеи, или динофлагелляты). Большая их часть живет в особой оболочке, словно в раковинке. И самое интересное, что оболочка эта построена из пластиночек клетчатки — из того же вещества, которое составляет основу стенок растительных клеток! В довершение этого сходства протоплазма перидиней наполнена бурыми или зелеными хроматофорами с хлорофиллом внутри. Перидинеи, по мнению ученых, разделяющих жгутиконосцев на два класса (зоо- и фитомастигин), принадлежат к последним. Они владеют искусством фотосинтеза и в животном питании не нуждаются.

Но бывают исключения, и одно из них — ноктилюка (ночесветка). У нее и панциря нет, и хлорофилла тоже. Охотится на микроскопических простейших (сама довольно велика: до двух миллиметров в диаметре). Похожа на шарик с хвостиком (второй жгутик — короткий, тонкий и в глаза не бросается). И по ночам светится! Стоит потревожить воду, в которой плавают ноктилюки, веслом или винтом корабля, как сейчас же она вспыхивает фосфорическим зеленым светом. Море словно возгорается. Ноктилюки живут в теплых водах, у нас — в Черном море.

У некоторых из этих фитомастигин есть и защитное вооружение в общем-то животного типа: отравленные упругие нити, которые они выбрасывают навстречу врагу. Некое подобие стрекающих капсул кишечнополостных, знакомство с которыми у нас еще впереди. Наделены они (но не все) и «глазами», устроенными достаточно сложно. Тоже признак, свойственный животным.

Растительного происхождения капсула, в которую заключено тело перидинеи, обведена по «экватору» глубоким желобком. Он словно бы подразделяет ее на два «полушария». В этом, экваториальном, желобке лежит, опоясывая все тело, один из жгутиков и «производит характерные волнообразные движения, что создает ложное впечатление, будто в поперечной бороздке расположен ряд ресничек». Второй жгутик, отходя от тела там же, где и первый, направляется, однако, в другую сторону: назад, и начальная его часть тоже лежит в глубокой бороздке, но прорезающей оболочку перпендикулярно экваториальной. Он выходит за пределы этого желобка, а следовательно, и оболочки, его конец свободно колышется в воде позади перидинеи.

Панцирные жгутиконосцы «парят» в пресных и морских водах, и поэтому мы вправе ожидать у них необходимые для такого образа жизни приспособления. И они, конечно, есть: разной формы выросты и шипы на панцире и капельки жира в протоплазме (особенно их много у ноктилюки, она и светится потому, что жир медленно окисляется, испуская световую энергию, когда животное потревожено механически или химически).

Хламидомонады — тоже фитомастигины. Их шаровидное или овальное тельце покрыто оболочкой тоже из клетчатки, или целлюлозы, а в протоплазме лежит большой зеленый хроматофор. Два жгутика буравят воду впереди плывущей хламидомонады.

Хламидомонады знамениты главным образом тем, что некоторые их виды образуют вольвокс — создание, стоящее на границе двух подцарств: одноклеточных животных и многоклеточных.

Вольвокс, говорит Джон Апдайк, «интересует нас потому, что он изобрел смерть. Амёбы никогда не умирают… Но вольвокс, этот подвижный, перекатывающийся шар водорослей… нечто среднее между растением и животным — под микроскопом он кружится, как танцор на рождественском балу, — впервые осуществив идею сотрудничества, ввел жизнь в царство неизбежной — в отличие от случайной — смерти».

До него, до вольвокса, смерть на Земле была необязательна и, так сказать, незаконна. Все одноклеточное живое никогда не умирало естественной смертью, только насильственной. Размножаясь, одноклеточная жизнь делилась пополам или распадалась на гаметы. А разделившись, жила вновь в умноженном числе. Но когда одноклеточные жгутиконосцы объединились и образовали вольвокс, все они приобрели в этом объединении разную квалификацию. Одни сохранили привилегии половых клеток — эти, размножаясь, жили вечно в своих потомках. Другие сделались клетками соматическими, то есть бесполым телом колонии, и всякий раз умирали теперь после того, как их половые сестры и братья размножались.

Так смерть стала обязательным и законным по кодексу природы финалом жизни. До этого была лишь случайностью. Вольвокс — подвижный живой шарик (в диаметре до трех миллиметров). Внутри он студенистый, а снаружи весь усеян особого вида хламидомонадами, жгутики которых торчат наружу. Это настоящая колония зеленых жгутиконосцев — на поверхности вольвокса их до 20 тысяч. Есть у соединившихся в единое целое жгутиконосцев примитивные глазки — стигмы. На одном полюсе шара они лучше развиты, на другом — хуже. Более «глазастым» полюсом вольвокс и плывет вперед.

Почти все составляющие сферическую колонию клетки размножаться не способны. Только около десятка самых крупных из них в нужное время плодятся, создавая дочерние колонии внутри живого шара.

В данном случае речь шла о вольвоксе глобаторе (то есть «шаровидном»). Другие виды рода вольвоксов мельче глобатора и из меньшего числа клеток сложены.

Все вольвоксы живут лишь в пресной воде.

То же и эвглены. Они фитомастигины: носят в своем теле зеленые хроматофоры. Местами, особенно в грязных каких-нибудь прудах, эвглены поселяются в таком множестве, что вода «зацветает» — зеленеет.

Эвглена похожа на лодочку. На переднем конце — один жгутик. В протоплазме близко к основанию жгутика пульсирует сократительная вакуоль. И тут же, но только на поверхности пелликулы — стигма, то есть глазок. Пелликула — тонкая, эластичная, и эвглена, ею обладающая, способна сжиматься в комок и вытягиваться вновь, принимая обычный свой образ.

Раз есть хроматофоры, значит, эвглена способна к фотосинтезу и в иной пище не нуждается. Но стоит поместить ее в темноту, как она теряет хлорофилл (и окраску зеленую — тоже) и питается, усваивая всей поверхностью тела органические вещества. Если их много в сосуде или водоеме, в котором живут эвглены, то они не упускают случая кормиться двояко: и как растения, и как сапрофиты.

Наконец, попадаются среди эвглен и такие виды, которые навсегда расстались с хлорофиллом и охотятся на бактерий и других мелких созданий — полностью перешли на анимальную диету.

В III томе «Мира животных» (в разделе «Насекомые») я уже рассказывал о сонной болезни: о том, как она протекает и как передается от антилоп человеку укусом мухи цеце. Здесь опишу паразитов, которые причиняют этот страшный недуг.

Это жгутиконосцы-трипаносомы. Небольшие — 20–70 микрон, «с лентовидным, сплющенным телом, заостренным на обоих концах». Трипаносомы бывают нескольких разновидностей в зависимости от того, где они паразитируют (надо сказать, что все они бесцветны и у всех один жгутик). Например, форма трипаномастиготная: жгутик начинается на одном конце тела, тянется вдоль него, срастаясь с ним протоплазматической пленкой, и образует вместе с ней так называемую ундулирующую мембрану. Ее волнообразные колебания приводят трипаносому в движение. На конце тела, противоположном тому, где жгутик начинался, он выступает короткой нитью из мембраны. Именно эти трипаносомы вызывают сонную болезнь.

Форма промастиготная, или лептомонадная. Ундулирующей мембраны нет. Жгутик, выдаваясь из переднего конца тела, совершенно свободен. Лептомонадные трипаносомы паразитируют в кишечнике беспозвоночных животных.

Наконец, амастиготная (лейшманиозная) форма. Трипаносома без жгутика, шаровидная, паразитирует в клетках разных тканей позвоночных животных. У беспозвоночных — на оболочках клеток. Жгутики у этой формы быстро вырастают, если поместить амастиготных трипаносом, например, в питательный «бульон». Некоторые исследователи выделяют этих трипаносом в особый род лейшманиа.

Сонная болезнь свирепствует в Западной, Экваториальной и Центральной Африке. Два вида трипаносом — гамбийская и родезийская — ее возбудители.

Так было во все времена до начала двадцатых годов нашего века. В 1916 году немецкие химики Дрессель, Коте и Оссенбек синтезировали препарат, названный германином. В 1920 году профессор Мюленс впервые с успехом испробовал его на людях, страдающих сонной болезнью. Результаты превзошли все ожидания!

В Южной Америке распространена болезнь Чагаса. Переносчики ее — клопы. В их кишечнике размножаются те же трипаносомы. Вместе с испражнениями клопов они попадают на кожу человека, здесь через ранки (или через глаза) проникают в его тело. Там развиваются (в лейшманиозной форме) в различных тканях. Затем переходят в кровь, где превращаются в трипаносомную форму, и при укусе клопом снова оказываются в этом насекомом.

Маль де кадерас — болезнь лошадей (тоже в Южной Америке). Ее переносчики — слепни. Замечено, что при массовом падеже лошадей гибнет много и водосвинок (капибар). Выяснено, что они тоже подвержены этой заразе.

В Старом Свете (в Южной Азии) гибнут лошади, ослы и верблюды от сурры. Севернее Индии тех же животных губит болезнь су-ауру. И наконец, нагана бывает причиной массового падежа рогатого скота в Африке. Переносчик — муха цеце. А возбудители всех этих заболеваний — все те же трипаносомы.

Лейшмании, как уже упоминалось, по мнению некоторых ученых, особый род жгутиконосцев, другие же считают их лишь одной из жизненных форм трипаносом.

В Южной Азии, Северной Африке и реже в Южной Европе можно встретить людей с узловатыми рубцами на лице. Это признаки перенесенной некогда болезни — восточной язвы, или пендинки.

Начинается она с образования на лице, руках и ногах узловатой опухоли, которая вскоре превращается в язву. В ее тканях, в белых кровяных тельцах, увидеть можно (в сильный микроскоп) множество округлых телец. Это лейшмании. Через год-два язва зарубцовывается, но навсегда остается шрам от нее. Переносчики пендинки — москиты, а природные ее носители — большие песчанки, возможно, и другие грызуны.

Много опаснее другой лейшманиоз — кала-азар («черная болезнь»). Переносчики ее — тоже москиты, а носители (природный «резервуар») — собаки (которые, однако, тоже ею болеют). Увеличенные печень и селезенка, лихорадка, малокровие, истощение — симптомы болезни. Острая форма кала-азара продолжается несколько месяцев, хроническая — один-три года. Если его не лечить, то конец всегда один — смерть! Препараты сурьмы и висмута помогают при кала-азаре.

Области, где он особенно мучает людей, — Южная, Средняя и Малая Азия, Северная Африка, частично Южная Европа.

Жгутиконосцы-паразиты поселяются в животных всевозможных: в насекомых, лягушках, в рыбах, пресмыкающихся и млекопитающих — тоже, конечно. Даже в растениях живут. Например, в тканях кофейных деревьев и порой в немалом числе губят их.

Заканчивая тему о жгутиконосцах — паразитах человека, не рассказать о лямблиях нельзя. Это очень мелкие простейшие (длина 15 микрон). Они грушевидной формы, так называемая брюшная сторона у них плоская, спинная — выпуклая. На плоском «брюшке» — большая присоска. Ею присасываются лямблии к внутренней поверхности тонкого кишечника, в котором поселяются.

Лямблии порой и без вреда для человека живут в его кишечнике. Но обычно, попадая в него, вызывают всякие расстройства.

Кролики, мыши и многие другие млекопитающие тоже носят в кишечнике лямблий, но те не опасны человеку.

Опалины — крупные (до миллиметра в длину), овальные, плоские тельца, поросшие, как шерстью, бесчисленными короткими жгутиками (их тысячи!). Из-за множества жгутиков опалин вначале считали инфузориями, принимая жгутики за реснички, которыми, как мы скоро узнаем, сплошь покрыта инфузория.

Поселяются опалины в кишечнике лягушек, здесь плодятся (простым делением надвое). Весной, когда лягушки пробуждаются от зимней спячки и начинают размножаться, опалины в виде цист выходят из их кишечника и падают на дно. Головастики случайно глотают эти цисты. Те лопаются, и из них выходят мелкие опалины. Тотчас же они приступают к размножению, но уже не делением, а половым путем, распадаясь на множество крохотных гамет, которые попарно сливаются, и получившаяся зигота развивается в новую опалину. Растет головастик — растет и опалина. Превращается головастик в лягушку — опалины в ее кишечнике приступают к делению. И все повторяется сначала.

Термиты — самые удивительные создания в этом удивительном мире. Так утверждают некоторые исследователи. Живут термиты под или над землей, но в сооруженных из земли термитниках и галереях, не выносят света, а их нежные тела лишены красок, бледны, как призраки. Люди, несведущие в зоологии, называют термитов белыми муравьями. Но это не муравьи, а совсем особенные насекомые, хотя и живут они, подобно муравьям, большими семьями, которые организованностью своей и совершенным разделением труда между членами общины напоминают хорошо устроенные государства. Правильнее их было бы назвать белыми тараканами, так как среди насекомых наиболее близкие родственники термитов — тараканы.

Термиты — бич тропических стран. В ненасытных желудках «белых муравьев» исчезают тонны строительного дерева. Термиты едят древесину, продукт столь же малопитательный, как и бумага. (Едят, впрочем, и бумагу!) Как им удается все это переварить?

Ученые, которые занялись исследованием пищеварения термитов, сделали поразительные открытия. Оказалось, что в животе у них, в особых карманах — ответвлениях кишечника, — обосновался целый мирок микроорганизмов: тут и инфузории, и жгутиконосцы, и бактерии. Более двухсот различных видов одних только жгутиконосцев. Все вместе весят они иногда больше трети термита! Микроорганизмы и переваривают клетчатку. Превращают ее в сахара, которые усваивает затем организм насекомого.

При дефиците белковой пищи, который постоянно испытывают термиты, их кишечник частично переваривает своих кормильцев — бактерий, инфузорий и жгутиконосцев — «рабочий персонал» «бродильного чана».

Значит, жгутиконосцы, наполняющие бесчисленной своей массой кишечники термитов, — не паразиты, а, напротив, полезные симбионты. Симбиоз — межвидовая взаимопомощь. Этот термин образован из двух греческих слов: «Sym» — вместе и «bios» — жизнь. Совместная, выходит, жизнь. Совместная и взаимовыгодная. Жгутиконосцы-симбионты термитов нигде больше, кроме как в их кишечнике, не встречаются. А сами термиты, как мы узнали из приведенной выше цитаты, быстро умирают, если лишить их жгутиконосцев.

Жгутиконосцы, переносящие добровольное «заключение» в теле термитов, очень разной, порой весьма причудливой формы. У них много жгутиков (иногда сотни), но у большинства нет «ротика». Как же едят?

А на манер амёбы. Там, где пелликула тонка, выпускают псевдоподии. Ими обнимают крупные частицы растительных остатков, которых полным-полно в кишечнике термита, втягивают их в свою протоплазму, обтекают ею довольно большие куски древесины: длиннее их самих. То, что можно втянуть до отказа, втягивается, а не помещающаяся в их теле часть куска обволакивается «вытекающей» из жгутиконосца протоплазмой и покрывает ее.

Мелкие куски поглощают обычно так: на конце тела образуется небольшое углубление, в него погружается пищевая частица, сейчас же края углубления смыкаются — и кусок «проглочен»!

Как уже было сказано, термиты — близкие родичи тараканов, и мы вправе ожидать подобное же сожительство со жгутиконосцами и у этих насекомых.

И действительно, оно было найдено у поедающих растения тараканов рода криптоцеркус. Возможно, и у других тараканов осуществляется такой же симбиоз.

Долгое время человечество не знало, отчего такая болезнь происходит. «Малярия» по-латыни — плохой воздух. Дурные испарения («миазмы») болот вызывают будто бы эту мучительную лихорадку — так думали. Только в конце прошлого века английские врачи Мансон и Росс установили, что не сам «плохой воздух», а комары, которых, как известно, множество на болотах, переносят малярию от человека к человеку.

Рассмотрим под микроскопом красный кровяной шарик (эритроцит) больного малярией. Под его оболочкой увидим похожее на амёбу существо. Оно ворочается, ему тесно в эритроците, он весь его заполняет собой. Пожирая гемоглобин, растет быстро. Это споровик рода плазмодиум. Шизонтом — так называют его на этом этапе жизни. Вскоре одиночество заключенного в эритроците плазмодиума кончается — начинается шизогония (бесполое размножение паразита), и он распадается на 8–16 потомков — мерозоитов.

Приходит время, и мерозоиты готовятся к половому размножению. Они дают начало гаметоцитам. Двух типов: женским (макрогаметоциты) и мужским (микрогаметоциты). Их жизнь как бы замирает: они ждут своего часа. А час этот наступит, как только комар напьется крови больного малярией человека. Там уже, в желудке комара, макрогаметоциты превращаются в женские половые клетки, а микрогаметоциты, делясь, распадаются на пять-шесть мелких червеобразных мужских гамет. Женские клетки и мужские гаметы попарно сливаются, образуя зиготу с диплоидным набором хромосом.

Значит, в человеческом организме плазмодиум размножается лишь бесполым путем, а в комаре — половым. Так и у всех споровиков: большую часть жизни они проводят как бы гаплоидными половыми клетками (болезнетворная стадия их развития), а в промежуточных хозяевах — целостными организмами с вдвое большим (нормальным для вида) числом хромосом.

Но вернемся к зиготе. Она из желудка комара, пробив его стенку, выходит на поверхность, обращенную в полость тела насекомого. Здесь одевается оболочкой и превращается в ооцисту. Та быстро растет, затем лопается, и из-под ее «скорлупы» буквально вываливаются тысячи крошечных продолговатых телец — спорозоитов. Они продвигаются в крови комара к его слюнным железам и наполняют их во множестве.

Теперь дело за комаром. Как только он погрузит свой сосущий хоботок в кожу человека, по нему в кровь человека попадают спорозоиты. С человеческой кровью они доходят до печени и здесь внедряются в ее клетки. Внедрившись, вновь обретают образ уже известных нам шизонтов и после шизогонии превращаются в мерозоитов, которые проникают в новые клетки печени. Опять следует шизогония (иногда несколько раз подряд). Наконец, мерозоиты выходят в более широкие просторы кровяного русла и атакуют эритроциты. Круг замкнулся.

Вкратце повторим его этапы: эритроциты человека — желудок комара — его слюнные железы — кровь человека — его печень — опять эритроциты.

И вот в тот момент, когда паразиты в виде мерозоитов выходят из эритроцитов в плазму крови, начинается приступ малярии. Вместе с ними в кровь попадают продукты их жизнедеятельности, они и вызывают лихорадку. Это значит, что она совпадает с шизогонией паразита. У одного вида плазмодиума шизогония наступает через каждые 72 часа, у трех других — через 48 часов. Заболевание, вызванное первым, получило название четырехдневной лихорадки, у прочих — трехдневной. Плазмодиум фальципарум причиняет особенно тяжелое заболевание — так называемую тропическую, или пернициозную (опасную), малярию. Во-первых, потому, что при ней приступы нередко повторяются не через 48 часов, как обычно, а через 24 часа. Высокая температура и все прочие признаки заболевания длятся более продолжительное время, чем при других типах малярии. Во-вторых, тропическая малярия помимо обычных симптомов страшна еще и тем, что оболочки разрушенных паразитом эритроцитов, слипаясь друг с другом, могут закупорить мелкие кровеносные сосуды человека. Если это случится в сердце или мозге, возникают тяжелые формы инфаркта или инсульта.

Если комары внесли в кровь человека сразу нескольких разных возбудителей малярии, приступы ее могут повторяться ежедневно («континуальная форма» заболевания).

Здесь надо сказать, что укус не всякого комара грозит нам «болотной лихорадкой», а только малярийного из рода анофелес. Отличить его от обычного комара (рода кулекс) можно по темным пятнышкам на крыльях, а также «по посадке»: когда он сидит на чем-нибудь, то поднимает брюшко вверх. Комар немалярийный держит его почти горизонтально.

Анофелесы обитают и в районах более северных, чем те, где люди заболевают малярией: у нас, например, встретить их можно и под Архангельском, а там малярии никогда не бывало. В чем тут дело?

А вот в чем: малярийные паразиты размножаются в комаре только при относительно высокой температуре: 15–17 градусов. Такая теплая погода вечером и ночью, когда комары активны, редко бывает в северных областях Земли.

Итак, малярия — болезнь теплых и жарких стран. В тропиках и субтропиках — вот где она особенно свирепствует. В первые годы после второй мировой войны ежегодно во всем мире заболевало малярией свыше 350 миллионов человек. Из них сотая часть (3,5 миллиона) умирала.

Прежде лечили малярию, как известно, хинином. Способ этот древний: еще инки пользовались им. Хинин добывали они из коры «хинного дерева». Ныне в медицине применяются более эффективные и менее токсичные препараты: акрихин, плазмоцид, резохин, палудрин и др. Некоторые лекарства рекомендуется давать переболевшему малярией человеку и какое-то время после окончания приступов. Дело в том, что плазмодиумы месяцами и годами сохраняют жизнеспособность в различных тканях человека, не размножаясь. Лихорадка по всем признакам кончилась, выздоровел человек. Однако по неизвестным причинам после более или менее продолжительной стадии покоя (иногда и через десять лет) мерозоиты вдруг «пробуждаются»: следует шизогония, а с ней возобновляются приступы малярии.

Борьба с малярией ведется и в другом направлении: уничтожением как взрослых комаров (на местах зимовок, в погребах, хлевах, сараях, где их обрабатывают инсектицидами), так и их личинок и куколок: застойные, болотистые воды поливают керосином или нефтью. Разливаясь тонкой пленкой по поверхности пруда, эти жидкости не дают дышать комариному потомству.

В районах с теплым климатом разводят в водоемах, богатых комариными личинками, американских рыбок гамбузий. Те с величайшим аппетитом поедают комариных бэби.

Малярийные плазмодии отнесены систематиками к отряду кровяных споровиков. Среди них есть виды (пироплазмы, бабезии), поражающие эритроциты млекопитающих. Коровам, лошадям, собакам и другим домашним животным они причиняют тяжелые заболевания, называемые пироплазмозами. Лихорадка, малокровие, желтуха — типичные признаки этой болезни. В некоторых случаях смертность достигает 60 процентов. Переносчики болезни — клещи.

Кроме кровяных есть еще два отряда споровиков — кокцидии и грегарины.

Первые паразитируют как в беспозвоночных, так и в позвоночных животных — млекопитающих, рыбах, птицах. Кокцидия токсоплазма вызывает опасную болезнь человека — токсоплазмоз^[1]. Им можно заразиться от кошки (и вообще от любого представителя семейства кошачьих).

Другие кокцидии поражают кишечник и печень кроликов, зайцев, коров, кур, карпов и других животных. Причем болеет в основном молодняк, и порой болезнь носит такой массовый характер, что при особенно острой ее эпидемии погибают почти все цыплята на ферме, где профилактика кокцидиоза поставлена плохо.

Большинство кокцидий паразитирует только на одном виде хозяина, и при этом выбор их настолько специфичен, что даже самый близкий другой вид заразиться от первого не может.

Грегарины — паразиты только беспозвоночных, в основном насекомых. Большинство поселяется в их кишечнике.

Взрослая грегарина похожа немного на червя. Она разделена двумя поперечными прослойками эктоплазмы на три отдела. Впечатление такое, будто это многоклеточное существо. Ошибочное впечатление! Ядро у грегарины одно — в заднем отделе (значит, она — одноклеточное животное). Весь передний («головной») отдел целиком состоит из эктоплазмы. Спереди из него выдаются крючья или пучок нитей, внедряясь которыми в эпителий кишечника грегарина удерживается на месте прикрепления и не выносится вон вместе с экскрементами насекомого.

Грегарины бывают и маленькие (10 микрон), и очень крупные, видимые невооруженным глазом — 1,6 миллиметра.

Все представители типа споровиков — паразиты. Два других близких к ним типа — книдоспоридии (слизистые споровики) и микроспоридии — представляют животных подобного же образа жизни.

Книдоспоридии паразитируют на рыбах, пресноводных и морских, поселяясь в различных их органах: в жабрах, печени, селезенке, почках, хрящах позвоночника, в мускулатуре и других тканях. Поражающие мускулатуру книдоспоридии вызывают опухоли. Они большими буграми выпирают из тела рыбы. Опухоли лопаются, и на их месте появляются язвы.

Такие ценные промысловые рыбы, как карп, судак, сельдь, снеток, щуки, лосось, часто страдают от паразитов. У мальков лососевых книдоспоридии повреждают органы равновесия, и получается «вертеж» форелей. Рыбки быстро-быстро кружатся, кружатся до полного изнеможения.

Микроспоридии — паразиты и рыб, и беспозвоночных животных. Хорошо известный пчеловодам «белый понос» пчел и пебрина шелкопряда — на их совести. Обе болезни часто ведут к гибели пораженных ею животных.

Мы видели, что еще у жгутиконосцев был ротик-дырочка, а за ней — глотка. И рот и глотку немного усовершенствовали потомки древних жгутиконосцев — обросшие ресничками инфузории. Многие из них сплошь покрыты этими похожими на тончайшие волосики выростами протоплазмы — до 15 тысяч ресничек можно насчитать на теле некоторых инфузорий.

Реснички на инфузории колышутся, как хлеба в поле. Гребут по воде, словно весла у галеры, — и инфузория плывет. Эти же реснички загоняют и пищу (бактерий) в рот — глубокую воронку в теле инфузории. На самом дне воронки навстречу попавшим туда бактериям приблизительно каждые две минуты образуется пищеварительная вакуоль. Заключив пленников в свои соки, она отрывается от воронки и отправляется в турне по инфузории. Путь вакуоли внутри протоплазмы вполне определенный: обычно вперед, к переднему концу инфузории, потом полукруг направо — и снова назад, к месту старта, опять поворот и вперед — цикл замкнулся. Но вакуоль не остановилась: снова и снова кружится маршрутом нам известным.

Описав вместе с вакуолью несколько таких кругов, пища в ней переваривается. Переваривают ее в основном те же самые биологические катализаторы — ферменты, которые работают и в нашем желудке, и в кишечнике. Изобретены они были на заре жизни и с тех пор почти не менялись.

И так же, как и внутри нас, пища в инфузории, перевариваясь, проходит через две фазы — кислую и щелочную. Сначала сок в вакуоли кислый (как у нас в желудке). Он убивает и чуть разлагает бактерии, действуя на них кислотой и ферментом пепсином. Потом постепенно (к концу первого оборота) сок, наполняющий импровизированный желудок инфузории, превращается в щелочной, и тогда за дело принимается трипсин (как у нас в тонких кишках).

То, что ни пепсину, ни трипсину, ни другим ферментам переварить не удается, вакуоль выбрасывает вон, но не где попало, как у амёбы, а только в одном определенном месте — через порошицу на заднем конце тела инфузории.

Значит, уже и отверстие, противоположное рту (не входное, а выходное), освобождало наших одноклеточных предков от обменных шлаков.

С помощью своих ресничек инфузория движется очень быстро, снует туда-сюда (и при этом вращается вокруг продольной оси) с непостижимой, казалось бы, для такого маленького существа скоростью — 2–2,5 миллиметра в секунду, проплывая за этот короткий срок дистанцию в 10–15 раз больше ее самой.

Вторая особенность инфузорий — дуализм ядерного аппарата. У подавляющего большинства из них два ядра. Одно большое (макронуклеус) — подкововидной, лентовидной, четковидной, но чаще овальной формы. Главная его функция — регулирование обмена веществ и движения. Второе ядро — маленький шарик (микронуклеус). Он лежит вплотную к большому ядру. Его основное назначение — сохранение генетической информации и активное участие в половом размножении.

Между ресничками в эктоплазме залегают перпендикулярно к ее поверхности особые «палочки» — трихоцисты. Это оружие обороны и нападения (у хищных инфузорий). Они способны, словно стрелы, вылетать из инфузории, тут же превращаясь в упругие длинные нити, которые поражают врага или жертву. По-видимому, они несут в себе какой-то яд, так как при попадании в простейшее животное парализуют его.

Две сократительные вакуоли лежат по одной на противоположных концах тела инфузории — спереди и сзади. Они сокращаются примерно через каждые пятнадцать секунд и действуют так активно, что за полчаса могут «прокачать» через животное такой объем жидкости, который занимает оно само. У некоторых инфузорий этот природный насос действует еще эффективнее: подобный же объем жидкости удаляет из нее всего за две минуты!

Инфузории чувствительны к электрическому току (собираются у катода), к поваренной соли (плывут прочь от нее). Напротив, углекислый газ их привлекает. У них есть осязательные реснички, а у некоторых паразитических видов — органы равновесия. Они подобны статоцистам многоклеточных животных. Это лежащий в эктоплазме одетый пелликулой пузырек с кристалликами внутри. Первозданное ухо!

У инфузорий — оба типа размножения: бесполый и половой. Первый — простое деление тела поперек на переднюю и заднюю половины (деление жгутиконосцев происходит, как нам уже известно, вдоль тела). Перетяжке надвое предшествует деление ядер: макронуклеуса — простой перешнуровкой (амитоз), а микронуклеуса — митозом.

Инфузория «туфелька» (парамециум) делится ежедневно, некоторые другие — несколько раз в сутки, а «трубач» — раз в несколько дней.

Половое размножение у инфузорий особенное, ни у кого больше из простейших не встречающееся (конъюгация). Дело обходится без гамет. Инфузории плотно прижимаются друг к другу брюшной стороной (той, на которой у них рот). На месте соприкосновения пелликула обеих особей растворяется, и перемычка протоплазмы соединяет их теперь, открывая тем самым дорогу для взаимного перехода ядер из инфузории в инфузорию. Но переходят этой дорогой не все ядра, а только так называемые мигрирующие.

Получаются эти ядра вот каким образом: макронуклеус в образовании новых ядер участия не принимает: он растворяется в протоплазме. Микронуклеус, напротив, активно делится: дважды мейозом, после чего образуются четыре ядра. Три из них вскоре исчезают без остатка, а четвертое делится еще раз (митозом). У каждой из конъюгирующих инфузорий теперь по два ядра: одно называют стационарным (оно свою инфузорию не покидает), второе — мигрирующим (ими-то и обмениваются инфузории). Затем пришедшие по плазматическому мостику мигрирующие ядра сливаются со стационарными. В каждой из инфузорий образуется после этого синкарион — ядро с диплоидным набором хромосом. Затем инфузории расходятся — конъюгация закончена!

Стационарные ядра называют также женскими, а мигрирующие — мужскими.

Инфузории живут как в пресных, так и в морских водах (но в первых их больше). Обитают и в почве.

Среди водных инфузорий много планктонных (свободно плавающих), есть и ползающие по дну (они опираются на реснички, соответственно измененные, чтобы свободнее им было так передвигаться). Некоторые временно или постоянно прикрепляются стебельком к водорослям или иному субстрату. Известны и колониальные инфузории.

Достаточно среди инфузорий и паразитов беспозвоночных и позвоночных животных (включая и человека). Очень много паразитических (или симбиотических?) инфузорий в особом отделе желудка жвачных копытных — в рубце.

Одни инфузории сплошь покрыты ресничками, другие носят их лишь на определенных местах тела (обычные или измененные в крючья, мембраны или еще как-нибудь). Есть даже инфузории, живущие в хитиновых раковинках.

Многие питаются только бактериями, другие же — хищники. Например, самые опасные враги «туфельки» — инфузории дидинии. Они меньше ее, но, нападая и вдвоем, и вчетвером, со всех сторон окружают «туфельку» и убивают ее, выбрасывая из глотки, словно копье, особую «палочку». Некоторые дидинии съедают в сутки до 12 «туфелек».

Особенно опасны для обычных инфузорий их собратья из отряда «сосущих» (сукториа). Эти изменились до неузнаваемости: ресничек совсем нет, нет и рта, глотки, но зато обзавелись они множеством щупалец (которые у некоторых еще и многократно ветвятся!).

Суктории не плавают, не ползают — сидят на чем-нибудь в воде совершенно неподвижно. Только щупальца растопырены во все стороны. Они полые внутри, с открытым на конце отверстием. Плывет мимо ресничная инфузория и вдруг случайно заденет за одно из щупалец — тут ей и конец! Щупальце ее удерживает, к нему пригибаются другие щупальца, «впиваются» в пленницу. Под действием выделяемых ими веществ пелликула инфузории в местах соприкосновения со щупальцами растворяется, и ее протоплазма по каналу, пронзающему насквозь все щупальце, как по трубочке, постепенно перекачивается в сосущую сукторию.

Инфузории — самые высокоорганизованные из простейших. Они — вершина достижений, совершенных эволюцией в этом подцарстве. Произошли инфузории от жгутиконосцев, по мнению многих авторов, самых древнейших из протистов. До сих пор не решен вопрос, кто кого древнее: саркодовые (и среди них амёбы) или жгутиконосцы. И у тех, и у других есть на это веские основания, в детали которых вдаваться не будем. По-видимому, и саркодовые, и жгутиконосцы произошли самостоятельно от каких-то еще более древних созданий, не доживших до наших дней.

Описываемые ниже типы всевозможных существ, часто менее похожих друг на друга, чем простейшие, представляют тем не менее единое подцарство многоклеточных животных.