Простейшие — обитатели пограничного слоя

Известны и другие формы адаптации простейших к сидячему образу жизни — например, приспособление к особенностям структуры поверхности субстрата (это относится к видам, которые поселяются в сочленениях тела или конечностей хозяев-членистоногих) или усиление опорной и защитной функции покровов клетки (в частности, у инфузорий хонотрих и сукторий усиление функции кортекса привело к образованию кутикулы *, часто снабженной различными шипами и другими образованиями).

* Кутикула (от лат. cuticula — кожица) — плотный внеклеточный покров на поверхности эпителия многоклеточных животных. Для простейших принято использовать другой термин — пелликула, однако для сидячих инфузорий, которых мы рассматриваем, характерно усиление наружных структур, и у них формируется именно кутикула (а пелликула была еще у их предков и никуда не делась). Этот термин уже общепринят у протозоологов, и как раз о возникновении этой новой структуры у наших подопечных (которая есть еще и у кишечных инфузорий) идет речь [6]. Более того, полагают, что у автотрофных организмов переход к сидячему образу жизни привел к появлению у них клеточной оболочки, что в свою очередь считается одной из предпосылок возникновения многоклеточности у растений [7].

Наконец, вспомним и о собранных нами водяных жуках Hyphydrus ovatus, покрытых инфузориями Discophrya lichtensteinii, у которых длина стебелька зависела от их локализации на теле насекомого. Помимо тех гидродинамических нагрузок, которые анализировались британскими специалистами, эти инфузории испытывают дополнительные неблагоприятные нагрузки — турбулентность и нестационарность пограничного слоя. Чтобы справиться с нестационарностью, у них сформировался гибкий стебелек, позволяющий простейшему при возрастании гидродинамического упора отклоняться и прижиматься к субстрату. Приспособлением к турбулентности, по всей видимости, служит удлинение гибкого стебелька, что дает возможность двигаться вместе с обтекающей жидкостью, подобно тому, как длинные талломы морских водорослей изгибаются вместе с волнами прибоя.

С переходом к прикрепленному образу жизни связано и формирование специализированных органелл захвата и поглощения пищи простейших, но такие адаптации только косвенно связаны с гидродинамическими нагрузками.

* * *

Нетрудно заметить, что у простейших неподвижный образ жизни не связан, как у многоклеточных, с утратой каких-либо структур. Наоборот, разнообразие условий в пограничном слое вызвало развитие дополнительных органелл (в особенности прикрепительных). Более того, произошло усиление функции органелл питания, что привело к увеличению размеров клетки. Несомненно, все эти изменения имели прогрессивный характер [8].

Поселяясь в разных участках пограничного слоя и приспосабливаясь к таким условиям, протисты существенно снизили конкуренцию за субстрат и пищу. Например, разные виды сукторий, которые питаются свободноплавающими инфузориями, при поселении на неорганических субстратах образуют несколько групп по степени высоты над субстратом. Так они, вероятно, делят трофическую нишу. За счет различных адаптаций к напряжению сдвига простейшие по-разному распределяются и по поверхности субстрат. Таким образом, структура пограничного слоя определяет и пространственную структуру соответствующих сообществ.

Безусловно, это пока еще только схематическая картина условий обитания простейших на обтекаемой поверхности. Но уже первые попытки подойти к изучению сидячих протист с позиций гидродинамики позволили наполнить более конкретным содержанием формулировку “сидячий образ жизни простейших”.