Инфузория туфелька фото и строение: ее строение, питание, размножение, фото, видео

Автор: | 03.01.1974

Содержание

ее строение, питание, размножение, фото, видео

Инфузория туфелька: описание и характеристика. Как выглядит инфузория туфелька?
  • Строение инфузории туфельки

  • Класс инфузории туфельки

  • Среда обитания инфузории туфельки

  • Питание инфузории туфельки

  • Размножение инфузории туфельки

  • Функции инфузории туфельки

  • Рекомендованная литература и полезные ссылки

  • Инфузория туфелька, видео
  • Жизнь на нашей планете отличается невероятным многообразием всевозможных живых организмов, имеющих подчас невероятно сложное строение. Все это многообразие жизни: от простейших насекомых и растений до нас, людей (пожалуй, самых «сложных организмов») состоит из клеток, этих маленьких кирпичиков живой материи. И если человек – венец биологической эволюции, то весьма любопытным будет рассмотреть ее начало: простейшие одноклеточные организмы, которые, по сути, на заре истории стали родоначальниками всего живого. Инфузория туфелька (наряду с амебой и эвгленой зеленой) является одним из самых известных простых одноклеточных существ. Какое строение инфузории туфельки, среда обитания, как она питается и размножается, обо всем этом читайте далее.

    Инфузория туфелька: описание и характеристика. Как выглядит инфузория туфелька?

    На самом деле инфузория туфелька это вовсе не один простейший одноклеточный организм, за этим названием скрывается более 7 тысяч разных видов инфузорий. Всех их объединяет форма, которая чем-то напоминает подошву туфли, отсюда и «туфелька» в названии. (Впрочем, «туфелька» в названии прижилась только у нас, в английском языке «инфузория туфелька» значится под латинским названием «Paramecium caudatum», что переводится как «парамеция хвостатая»).

    Также все инфузории обладают способностью к осморегуляции, то есть могут регулировать давление внутренней среды своего организма. В этом деле им помогают две сократительные вакуоли, они сжимаются и разжимаются, таким образом, выталкивая излишки жидкости из тела инфузории.

    Размеры инфузории туфельки составляют от 1 до 5 десятых миллиметра.

    Фото инфузории туфельки.

    Хотя инфузория туфелька и является простейшим одноклеточным существом, то есть все ее тело состоит только из одной клетки, тем не менее, она имеет способность самостоятельно дышать, питаться, размножаться, передвигаться. Иными словами, обладает всеми теми функциями и способностями, которые имеет всякое другое животное. Более того среди других простейших одноклеточных организмов именно инфузория туфелька является самой сложной. В частности среди ее органоидов (элементов клетки) есть такие, которых нет у других ее одноклеточных «коллег»: амеб и эвглен.

    Среди «передовых» органоидов инфузории можно отметить:

    • Уже упомянутые нами сократительные вакуоли, отвечающие за осморегуляцию, уровень давления внутри клетки.
    • Пищеварительные вакуоли, они ответственны за переработку пищи. По сути, служат желудком для инфузории.
    • Порошица, это отверстие в задней конечности инфузории, отвечающее за выход пищеварительных отходов. Догадайтесь сами аналогом, какого места нашего тела является порошица.
    • Рот, представляющий собой углубление в оболочки клетки. С его помощью инфузория захватывает бактерии и прочую пищу, которая затем попадает в специальный канал цитофаринкс (аналог нашей глотки).

    Обладая ртом, порошицей, пищеварительными вакуолями, инфузории практикуют голозойный тип питания, то есть захватывают органические частицы внутрь своего тела.

    Так выглядит инфузория туфелька под микроскопом.

    Интересный факт: дыхание инфузории туфельки осуществляется не с помощью рта, а всем телом: кислород через покровы клетки поступает в цитоплазму, где при его помощи происходит окисление органических веществ, превращение их в углекислый газ, воду и другие соединения.

    Еще одной удивительной особенностью инфузории, которая ее делает «самой сложной из простейших» является наличие в ее клетке целых двух ядер. Одно из ядер большое, его зовут макронуклеусом, а второе маленькое соответственно зовется микронуклеусом. Оба ядра хранят одинаковую информацию, однако если большое ядро постоянно пребывает в работе и его информация постоянно эксплуатируется, а значит, может быть повреждена (подобно ходовым книгам в библиотеке). Если такое повреждение случается, то на этот случай как раз и предусмотрено второе маленькое ядро, служащее чем-то вроде резерва на случай сбоя основного ядра.

    Как видите наша сегодняшняя героиня, инфузория туфелька, является самым совершенным среди простейших одноклеточных организмов.

    Строение инфузории туфельки

    Несмотря на внешнюю простоту строение инфузории отнюдь не простое. Снаружи она защищена тонкой эластичной оболочкой, которая также помогает телу инфузории сохранять постоянную форму. Защитные опорные волокна инфузории расположены в слое плотной цитоплазмы, которая прилегает к оболочке.

    Помимо этого в цитоскелет инфузории входят различные микротрубочки, цистерны альвеолы, базальные тельца с ресничками, фибриллы и филамены и другие органоиды.

    По причине наличия цитоскелета инфузория в отличие от амебы не может произвольно менять форму своего тела.

    Схематический рисунок строения инфузории.

    Класс инфузории туфельки

    Также строение инфузории зависит от ее класса. Так различают два класса инфузории туфельки:

    • ресничные инфузории,
    • сосущие инфузории.

    Далее подробно остановимся на них.

    Ресничные инфузории

    Названы так, поскольку их тело покрыто маленькими ресницами, которые также именуются цилиями. Длина ресницы составляет не более 0,1 микрометра. Ресницы могут, как распределятся равномерно по телу нашей простейшей красавицы, так и собираться в пучки, которые биологи называют «цирры». Сами ресницы представляют собой пучок фибрилл, которые являются нитевидными белками.

    Каждая ресничная инфузория может иметь несколько тысяч таких вот ресниц. Передвижение инфузории также осуществляется при помощи ресниц.

    Сосущие инфузории

    Сосущие инфузории совсем не имеют не только ресничек, но и рта, глотки и пищеварительных вакуолей, столь характерных для их «волосатых» сородичей. Зато у них есть своеобразные щупальца, представляющие собой плазматические трубочки. Именно эти щупальца-трубочки у сосущих инфузорий выполняют функцию рта и глотки, так как захватывают и проводят питательные вещества в эндоплазму клетки.

    Не имея ресниц сосущие инфузории не способны передвигаться. Впрочем, им это и не нужно, имея особую ножку-присоску, они прикрепляются к коже какого-нибудь краба или рыбы и на них живут. Сосущих инфузорий всего лишь несколько десятков видов, против тысячи видов их ресничных собратьев.

    Среда обитания инфузории туфельки

    Инфузории туфельки обычно живут в мелких пресных водоемах со стоячей водой и гниющей органикой. Стоячая вода им необходима, чтобы не преодолевать силу течения, которая их снесет, поэтому инфузорий нет в реках. В мелких водоемах Солнце достаточно прогревает воду, и гниющая органика служит источником их пищи. К слову по насыщенности того или иного водоема инфузориями можно судить о степени его загрязнения, чем их больше, тем более грязный водоем.

    А вот соленую воду инфузории не любят, поэтому их нет в морях и океанах.

    Питание инфузории туфельки

    Чем питается инфузория туфелька? Питание инфузории зависит от ее класса. Так сосущие инфузории являются подлинными хищниками одноклеточного мира: источником их пищи служат другие более мелкие одноклеточные организмы, на свою беду проплывающие мимо. Своими щупальцами сосущие инфузории хватают других одноклеточных. Изначально жертва захватывается одним щупальцем, а потом «к столу» подходят и другие «собратья». Щупальца растворяют клеточную оболочку жертвы и поглощают ее внутрь.

    А вот ресничная инфузория в этом плане «вегетарианка», источником ее пищи обычно служат одноклеточные водоросли, которые захватываются ротовым углублениями, оттуда они попадают в пищевод, а потом к пищеварительным вакуолям. Переработанная пища выбрасывается через порошицу.

    Интересный факт: во рту ресничной инфузории также имеются реснички, которые колышась, создают течение, чем увлекают частицы пищи в ротовую область.

    Размножение инфузории туфельки

    Размножение инфузории может быть как половым, так и бесполым – посредством деления клетки.

    • Половое размножение: при нем две инфузории сливаются боковыми поверхностями, при этом оболочки между слитыми поверхностями растворяются, и образуется своеобразный цитоплазматический мостик. Через этот мостик клетки обмениваются ядрами. Большие ядра при этом вовсе растворяются, а маленькие дважды делятся. Затем из полученных четырех ядер, три исчезает, а оставшееся ядро снова делится надвое. Обмен оставшимися ядрами происходит по цитоплазматическому мостику. Из полученного материала возникают вновь рожденные ядра, и большие, и маленькие. Затем инфузории расходятся друг с другом.
    • Бесполое размножение инфузории посредством деления намного проще. При нем оба ядра клетки делятся на два, как и другие органоиды. Таким образом, из одной инфузории образуется две, каждая с полным набором необходимых органоидов.

    Функции инфузории туфельки

    Инфузории, как впрочем, и другие простейшие организмы выполняют ряд важных биологических функций. Они уничтожают многие виды бактерий, и сами в свою очередь служат пищей для мелких беспозвоночных организмов. Порой их специально разводят в качестве корма для мальков некоторых аквариумных рыбок.

    Рекомендованная литература и полезные ссылки

    • Ehrenberg C. G. Dritter Beitrag zur Erkenntniss grosser Organisation in der Richtung des kleinsten Raumes (нем.) // Abhandlungen der Koniglichen Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Aus dem Jahre 1833 : magazin. — Leipzig, 1835. — S. 268—269, 323.
    • Ehrenberg C. G. 502. Paramecium caudatum, geschwanztes Pantoffelthierchen // Die Infusionsthierchen als volkommene Organismen. — Leipzig, 1838. — P. 351—352.
    • Полянский Ю. И. Подцарство Простейшие, или Одноклеточные (Protozoa) // Жизнь животных / под ред. Ю. И. Полянского, гл. ред. В. Е. Соколов. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — Т. 1. Простейшие. Кишечнополостные. Черви. — С. 95—101. — 448 с.
    • Warren, A. (2015). Paramecium caudatum Ehrenberg, 1833. In: Warren, A. (2015) World Ciliophora Database. — WoRMS — World Register of Marine Species

    Инфузория туфелька, видео

    И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.


    Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

    При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.

    Эта статья доступна на английском языке – Paramecium Caudatum – the Most Complex of the Simplest.

    Инфузория-туфелька

    ЦарствоЖивотные
    ПодцарствоОдноклеточные
    ТипИнфузории

    Среда обитания, строение и передвижение

    Инфузория-туфелька обитает в мелких стоячих водоёмах. Это одноклеточное животное длиной 0,5 мм имеет веретеновидную форму тела, отдалённо напоминающую туфлю. Инфузории все время находятся в движении, плавая тупым концом вперёд. Скорость передвижения этого животного достигает 2,5 мм в секунду. На поверхности тела у них имеются органоиды движения — реснички. В клетке два ядра: большое ядро отвечает за питание, дыхание, движение, обмен веществ; малое ядро участвует в половом процессе.

    Строение инфузории туфельки

    Организм инфузории устроен сложнее. Тонкая эластичная оболочка, покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму её тела. Этому же способствуют хорошо развитые опорные волоконца, которые находятся в прилегающем к оболочке слое цитоплазме. На поверхности тела инфузории расположено около 15 000 колеблющихся ресничек. У основания каждой реснички лежит базальное тельце. Движение каждой реснички состоит из резкого взмаха в одном направлении и более медленного, плавного возвращения к исходному положению. Реснички колеблются примерно 30 раз в секунду и, словно вёсла, толкают инфузорию вперёд. Волнообразное движение ресничек при этом согласованно. Когда инфузория-туфелька плывёт, она медленно вращается вокруг продольной оси тела.

    Процессы жизнедеятельности

    Питание

    Туфелька и некоторые другие свободно живущие инфузории питаются бактериями и водорослями.

    Реакция инфузории-туфельки на пищу

    Тонкая эластичная оболочка, (клеточная мембрана) покрывающая инфузорию снаружи, сохраняет постоянную форму тела. На поверхности тела расположено около 15 тысяч ресничек. На теле имеется углубление — клеточный рот, который переходит в клеточную глотку. На дне глотки пища попадает в пищеварительную вакуоль. В пищеварительной вакуоле пища переваривается в течение часа, вначале при кислой, а затем при щелочной реакции. Пищеварительные вакуоли перемещаются в теле инфузории током цитоплазмы. Не переваренные остатки выбрасываются наружу в заднем конце тела через особую структуру — порошицу, расположенную позади ротового отверстия.

    Дыхание

    Дыхание происходит через покровы тела. Кислород поступает в цитоплазму через всю поверхность тела и окисляет сложные органические вещества, в результате чего они превращаются в воду, углекислый газ и некоторые другие соединения. При этом освобождается энергия, которая необходима для жизни животного. Углекислый газ в процессе дыхания удаляется через всю поверхность тела.

    Выделение

    В организме инфузории-туфельки находятся две сократительные вакуоли, которые располагаются у переднего и заднего концов тела. В них собирается вода с растворёнными веществами, образующимися при окислении сложных органических веществ. Достигнув предельной величины, сократительные вакуоли подходят к поверхности тела, и их содержимое изливается наружу. У пресноводных одноклеточных животных через сократительные вакуоли удаляется избыток воды, постоянно поступающей в их тело из окружающей среды.

    Раздражимость

    Инфузории-туфельки собираются к скоплениями бактерий в ответ на действие выделяемых ими веществ, но уплывают от такого раздражителя, как поваренная соль.

    Раздражимость — свойство всех живых организмов отвечать на действия раздражителей — света, тепла, влаги, химических веществ, механических воздействий. Благодаря раздражимости одноклеточные животные избегают неблагоприятных условий, находят пищу, особей своего года.

    Размножение

    Бесполое

    Инфузория обычно размножается бесполым путём — делением надвое. Ядра делятся на две части, и в каждой новой инфузории оказывается по одному большому и по одному малому ядру. Каждая из двух дочерних получает часть органоидов, а другие образуются заново.

    Размножение инфузории-туфельки

    Половое

    При недостатке пищи или изменении температуры инфузории переходят к половому размножению, а затем могут превратиться в цисту.

    При половом процессе увеличения числа особей не происходит. Две инфузории временно соединяются друг с другом. На месте соприкосновения оболочка растворяется, и между животными образуется соединительный мостик. Большое ядро каждой инфузории исчезает. Малое ядро дважды делится. В каждой инфузории образуются четыре дочерних ядра. Три из них разрушаются, а четвёртое снова делится. В результате в каждой остаётся по два ядра. По цитоплазматическому мостику происходит обмен ядрами, и там сливается с оставшимся ядром. Вновь образовавшиеся ядра формируют большое и малое ядра, и инфузории расходятся. Такой половой процесс называется конъюгацией. Он длится около 12 часов. Половой процесс ведёт к обновлению, обмену между особями и перераспределению наследственного (генетического) материала, что увеличивает жизнестойкость организмов.

    Жизненный цикл инфузории-туфельки

    Инфузория-туфелька

    Инфузория-туфелька относится к типу Инфузории, который принадлежит Простейшим (одноклеточным эукариотам). Часто инфузориями-туфельками называют несколько похожих видов. Характерными особенностями всех инфузорий являются наличие ресничек (которые являются органами передвижения) и более сложное строение их клетки-организма по сравнению с другими простейшими (например, амебами и эвгленами).

    Инфузория-туфелька обитает в пресноводных, обычно загрязненных, водоемах. Размеры клетки от 0,2 до 0,6 мм. Форма тела похожа на подошву туфельки. При этом передний конец, которым инфузория плывет вперед, — это «пятка туфельки»; а «носок» — это задний конец.

    Тело инфузории-туфельки окружено ресничками. На рисунках и схемах реснички изображены только вокруг клетки. На самом деле они проходят своеобразными тяжами по всему телу (т. е. также сверху и снизу, чего мы не видим на плоском рисунке).

    Двигается клетка благодаря волнообразным сокращениям ресничек (каждая следующая в ряду изгибается чуть позже предыдущей). При этом каждая ресничка резко двигается в одну сторону, после чего медленно возвращается на место. Скорость передвижение инфузории составляет около 2 мм в секунду.

    Реснички крепятся к базальным тельцам. При этом половина из них ресничек не имеет. Базальные тельца, имеющие реснички и неимеющие их, чередуются.

    Внешняя часть цитоплазмы (под клеточной мембраной) имеет структуры, позволяющие инфузории-туфельке сохранять свою форму. Эту часть цитоплазмы называют цитоскелетом.

    В мембране есть трихоцисты, представляющие собой палочки, которые выбрасываются и «жалят» хищников, нападающих на инфузории-туфельки.

    У клетки инфузории-туфельки есть достаточно глубокая впадина (как бы мембрана вогнута внутрь клетки). Это образование называют клеточным ртом, переходящим в клеточную глотку. Они окружены более длинными и толстыми ресничками, которые загоняют в них пищу. Чаще всего едой служат бактерии, одноклеточные водоросли. Инфузории их находят по выделяемым ими веществам.

    От клеточной глотки отделяются пищеварительные вакуоли. Каждая такая вакуоль после своего образования проходит сначала в заднюю часть клетки, затем двигается в переднюю, после чего снова в заднюю. Это перемещение обеспечивается постоянным движением цитоплазмы. К пищеварительной вакуоли подходят лизосомы и различные ферменты, питательные вещества в вакуолях расщепляются и попадают в цитоплазму. Когда пищеварительная вакуоль обойдет круг и вернется в заднюю часть клетки, то ее содержимое будет выброшено за пределы через порошицу.

    У инфузории-туфельки две сократительные вакуоли. Одна находится в передней части клетки, другая — в задней. Эти вакуоли более сложные, чем у эвглены. Она состоит из центрального резервуара и отходящих от него канальцев. Избытки воды и вредные вещества сначала оказываются в канальцах, после чего идут в резервуары. Заполненные резервуары отделяются от канальцев и через поверхность клетки, сокращаясь, выбрасывают раствор. Вакуоли сокращаются поочередно.

    Дышит инфузория-туфелька кислородом, растворенным в воде. Однако при дефиците кислорода может переходить на бескислородный способ дыхания.

    Инфузории-туфельки размножаются делением клетки надвое. В отличие от эвглены зеленой родительская клетка делится не вдоль, а поперек (т. е. одна дочерняя клетка получает заднюю часть клетки-родителя, а другая — переднюю, после чего они достраивают недостающие части).

    Кроме бесполого способа размножения, у инфузорий есть половой процесс. При нем не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетической информации.

    У инфузории-туфельки два ядра — большое (макронуклеус) и малое (микронуклеус). Макронуклеус полиплоден (в нем несколько наборов хромосом). Микронуклеус диплоден. Макронуклеус отвечает за контроль жизнедеятельности клетки. На содержащемся в нем ДНК происходит синтез РНК, которая отвечает за синтез белков. Микронуклеус отвечает за половой процесс.

    При половом процессе две инфузории-туфельки подходят друг к другу со стороны клеточных ртов. Между клетками образуется цитоплазматический мостик. В это время в каждой клетке макронуклеус растворяется, а микронуклеус делится мейозом. В результате получаются четыре гаплоидных ядра. Три из них растворяются, а оставшееся делится митозом. В результате получаются два гаплоидных ядра. Одно из низ остается в своей клетке, а другое по цитоплазматическому мостику уходит в другую инфузории. Из второй инфузории перемещается одно из ее гаплоидных ядер. Далее в каждой клетке сливаются два ядра (одно свое и одно чужое). Уже образованное диплоидное ядро (микронуклеус) потом делится, образуя макронуклеус.

    Инфузория туфелька. Описание, особенности, строение и размножение инфузории туфельки

    Инфузория туфелька — обобщающее понятие. За названием скрываются 7 тысяч видов. У всех постоянная форма тела. Она напоминает подошву туфли. Отсюда и название простейшего. Еще все инфузории владеют осморегуляцией, то есть регулируют давление внутренней среды организма. Для этого служат две сократительные вакуоли. Они сжимаются и разжимаются, выталкивая излишки жидкости из туфельки.

    Описание и особенности организма

    Инфузория туфелька — простейшее животное. Соответственно, оно одноклеточное. Однако в клетке этой есть все, чтобы дышать, размножаться, питаться и выводит отходы наружу, двигаться. Это список функций животных. Значит, к ним относятся и туфельки.

    Простейшими одноклеточных называют за примитивное в сравнение с прочими животными устройство. Среди одноклеточных даже есть формы, относимые учеными как к животным, так и к растениям. Пример — эвглена зеленая. В ее теле есть хлоропласты и хлорофилл — пигмент растений. Эвглена осуществляет фотосинтез и почти неподвижна днем. Однако ночью одноклеточное переходит на питание органикой, твердыми частицами.

    Инфузория туфелька и эвглена зеленая стоят на разных полюсах цепи развития простейших. Героиня статьи признана среди них наиболее сложным организмом. Организмом, кстати, туфелька является, поскольку имеет подобие органов. Это элементы клетки, отвечающие за те или иные функции. У инфузории есть отсутствующие у прочих простейших. Это и делает туфельку передовиком среди одноклеточных.

    К передовым органеллам инфузории относятся:

    1. Сократительные вакуоли с проводящими канальцами. Последние служат своеобразными сосудами. По ним в резервуар, коим является сама вакуоль, поступают вредные вещества. Они перемещаются из протоплазмы — внутреннего содержимого клетки, включающего цитоплазму и ядро.

    Тело инфузории туфельки содержит две сократительные вакуоли. Накапливая токсины, они выбрасывают их вместе с излишками жидкости, попутно поддерживая внутриклеточное давление.

    1. Пищеварительные вакуоли. Они, подобно желудку, перерабатывают пищу. Вакуоль при этом движется. В момент подхода органеллы к задней оконечности клетки, полезные вещества уже усвоены.
    2. Порошица. Это отверстие в задней оконечности инфузории, подобное анальному. Функция у порошицы такая же. Через отверстие из клетки выводятся отходы пищеварения.
    3. Рот. Это углубление в оболочке клетки захватывает бактерии и прочую пищу, проводя в цитофаринкс — тонкий каналец, заменяющий глотку. Имея ее и рот, туфелька практикует голозойный тип питания, то есть захват органических частиц внутрь тела.

    Еще совершенным простейшим инфузорию делают 2 ядра. Одно из них большое, именуется макронуклеусом. Второе ядро малое — микронуклеус. Информация, хранящаяся в обоих органеллах идентична. Однако в микронуклеусе она не тронута. Информация макронуклеуса рабочая, постоянно эксплуатируется. Поэтому возможны повреждения каких-то данных, как книг в читальном зале библиотеки. В случае таких сбоев резервом служит микронуклеус.

    Инфузория туфелька под микроскопом

    Большое ядро инфузории имеет форму боба. Малая органелла шаровидная. Органоиды инфузории туфельки хорошо видны под увеличением. Все простейшее в длину не превышает 0,5 миллиметра. Для простейших это гигантизм. Большинство представителей класса не превышают в длину 0,1 миллиметра.

    Строение инфузории туфельки

    Строение инфузории туфельки отчасти зависит от ее класса. Их два.  Первый называется ресничным, поскольку его представители покрыты ресничками. Это волосковидные структуры, иначе именуются цилиями. Их диаметр не превышает 0,1 микрометра. Реснички на теле инфузории могут распределяться равномерно или собираться в своеобразные пучки — цирры. Каждая ресничка — пучок фибрилл. Это нитевидные белки. Два волокна являются стержнем реснички, еще 9 располагаются по периметру.

    Когда обсуждается реснитчатый класс, инфузории туфельки могут иметь несколько тысяч ресничек. В противовес встают сосущие инфузории. Они представляют отдельный класс, лишены ресничек. Нет у сосущих туфелек и рта, глотки, пищеварительных вакуолей, характерных для «волосатых» особей. Зато, у сосущих инфузорий есть подобие щупалец. Таковых видов несколько десятков против многих тысяч реснитчатых.

    Строение инфузории туфельки

    Щупальца сосущих туфелек — полые плазматические трубочки. Они проводят питательные вещества в эндоплазму клетки. Питанием служат другие простейшие. Иначе говоря, сосущие туфельки — хищники. Ресничек сосущие инфузории лишены, поскольку не двигаются. У представителей класса есть особая ножка-присоска. С ее помощью одноклеточные закрепляются на ком-то, к примеру, крабе или рыбе, или внутри их и других простейших. Реснитчатые же инфузории активно передвигаются. Собственно за этим и нужны цилии.

    Среда обитания простейшего

    Обитает героиня статьи в пресных, мелких водоемах со стоячей водой и обилием разлагающейся органики. Во вкусах сходятся инфузория туфелька, амеба. Стоячая вода им нужна, дабы не преодолевать течение, которое попросту снесет. Мелководье гарантирует прогрев, необходимый для активности одноклеточных. Обилие же гниющей органики — пищевая база.

    По насыщенности воды инфузориями, можно судить о степени загрязненности пруда, лужи, старицы. Чем больше туфелек, тем больше питательной базы для них — разлагающейся органики. Зная интересы туфелек, их можно разводить в обычных аквариуме, банке. Достаточно положить туда сено и залить прудовой водой. Скошенная трава послужит той самой разлагающейся питательной средой.

    Среда обитания инфузории туфельки

    Нелюбовь инфузорий к соленой воде наглядна, при помещении в обычную частиц поваренной соли. Под увеличением видно, как одноклеточные уплывают подальше от нее. Если же простейшие засекают скопление бактерий, напротив, направляются к ним. Это именуется раздражимостью. Сие свойство помогает животным избегать неблагоприятных условий, находить пищу и других особей своего рода.

    Питание инфузории

    Питание инфузории зависит от ее класса. Хищные сосальщики орудуют щупальцами. К ним прилипают, присасываются, проплывающие мимо одноклеточные.  Питание инфузории туфельки осуществляется за счет растворения клеточной оболочки жертвы. Пленка разъедается в местах контакта со щупальцами. Изначально жертва, как правило, захватывается одним отростком. Прочие щупальца «подходят к уже накрытому столу».

    Реснитчатая форма инфузории туфельки питается одноклеточными водорослями, захватывая их ротовым углублением. Оттуда еда попадает в пищевод, а затем, в пищеварительную вакуоль. Она закрепляется на коне «глотки», отцепляясь от нее каждые несколько минут. После, вакуоль проходит по часовой стрелке к заду инфузории. Во время пути цитоплазмой усваиваются полезные вещества пищи. Отходы выбрасываются в порошицу. Это отверстие, подобное анальному.

    Во рту инфузории тоже есть реснички. Колышась, они создают течение. Оно увлекает частицы пищи в ротовую полость. Когда пищеварительная вакуоль перерабатывает еду, образуется новая капсула. Она тоже стыкуется с глоткой, получает пищу. Процесс цикличен. При комфортной для инфузории температуре, а это около 15 градусов тепла, пищеварительная вакуоль образуется каждые 2 минуты. Это указывает на скорость обмена веществ туфельки.

    Размножение и продолжительность жизни

    Инфузория туфелька на фото может быть в 2 раза больше, чем по стандарту. Это не зрительная иллюзия. Дело в особенностях размножения одноклеточного. Процесс бывает двух типов:

    1. Половой. В этом случае две инфузории сливаются боковыми поверхностями. Оболочка здесь растворяется. Получается соединительный мостик. Через него клетки меняются ядрами. Большие растворяются вовсе, а малые дважды делится. Три из полученных ядер исчезают. Оставшееся снова делится. Два получившихся ядра переходят в соседнюю клетку. Из нее тоже выходят две органеллы. На постоянном месте одна из них преобразуется в большое ядро.
    2. Бесполый. Иначе именуется делением. Ядра инфузории членятся, каждое на два. Клетка делится. Получается две. Каждая — с полным набором ядер и частичным прочих органелл. Они не делятся, распределяются меж вновь образовавшимися клетками. Недостающие органоиды образуются уже после отсоединения клеток друг от друга.

    Как видно, при половом размножении число инфузорий остается прежним. Это называется конъюгацией. Происходит лишь обмен генетической информацией. Число клеток остается прежним, но сами простейшие по факту получаются новыми. Генетический обмен делает инфузорий живучее. Поэтому к половому размножению туфельки прибегают в неблагоприятных условиях.

     

    Если условия становятся критическими, одноклеточные образуют цисты. С греческого это понятие переводится как «пузырь». Инфузория сжимается, становясь шаровидной и покрывается плотной оболочкой. Она защищает организм от неблагоприятных влияний среды. Чаще всего туфельки страдают от пересыхания водоемов.

    Размножение инфузории туфельки

    Когда условия становятся пригодными для жизни, цисты расправляются. Инфузории принимают обычную форму. В цисте инфузория может прибывать несколько месяцев. Организм находится в своеобразной спячке. Обычное же существование туфельки длится пару недель. Далее, клетка делится или обогащает свой генетический фонд.

    Инфузория туфелька, фото, строение, размножение, биология, кормление аквариумных рыбок

    Автор admin На чтение 7 мин. Просмотров 138 Опубликовано


    фото можно увеличить

    Наиболее типичный
    широко распространенный представитель ресничных —
    инфузория туфелька (Paramecium). Она обитает в
    стоячей воде, а также в пресноводных водоемах с очень слабым
    течением, содержащих разлагающийся органический материал. Среди
    простейших инфузории туфельки являются довольно крупными
    организмами. Длина тела их около 1/6—1/3 мм. и при этом вращается
    вправо вдоль продольной оси тела.

    Инфузория туфелька находится в
    непрерывном довольно быстром движении. Скорость ее при комнатной
    температуре около 2,0—2,5 мм/сек. Для такого маленького животного
    это большая скорость! За секунду туфелька пробегает расстояние,
    превышающее длину ее тела в 10—15 раз.

    Траектория
    движения туфельки довольно сложна, движется она передним концом
    точно вперед. Столь активное движение туфельки зависит от работы
    большого количества тончайших волосковидных придатков — ресничек,
    которые покрывают все тело инфузории. Количество ресничек у одной
    особи инфузории туфельки равняется 10—15 тыс. Каждая ресничка
    совершает очень частые веслообразные движения — при комнатной
    температуре до 30 биений в секунду. Во время удара назад ресничка
    держится в выпрямленном положении. При возвращении же ее в исходную
    позицию (при движении вниз) она движется в 3—5 раз медленнее и
    описывает полукруг. При плавании туфельки движения многочисленных
    покрывающих ее тело ресничек суммируются. Действия отдельных
    ресничек оказываются согласованными, в результате чего получаются
    правильные волнообразные колебания всех ресничек. Волна колебания
    начинается у переднего конца тела и распространяется назад.
    Одновременно вдоль тела туфельки проходят 2—3 волны сокращения.
    Таким образом, весь ресничный аппарат инфузории представляет собой
    как бы единое функциональное физиологическое целое, действия
    отдельных структурных единиц которого (ресничек) точно координированы между собой.

    Размножение


    фото можно увеличить

    Обычно
    инфузорий разводят в искусственных условиях. Для кормления
    мальков чаще всего используют туфельку (Paramaecium caudatum),
    размеры которой обычно колеблются от 0,1 до 0,3 мм . Для разведения
    туфелек лучше всего брать чистую культуру инфузорий; если невозможно
    приобрести чистую культуру, то можно развести ее самому.

    Туфельки
    встречаются почти в каждом водоеме. Добывают их таким образом: воду
    из водоема наливают в три стеклянные банки, в одну из них кладут
    взятые со дна веточки, гниющие листья и прочие разлагающиеся
    растительные остатки, в другую собирают различные растения (ряска,
    элодея), в третью — ил, взятый со дна. Таким образом, в трех банках
    будут созданы различные условия для жизни туфелек.

    После заполнения
    водой банки нужно просмотреть и удалить из них всех ракообразных,
    насекомых и их личинок, так как большинство этих животных поедают
    инфузорий. Летом можно также взять пробу со дна высохшего водоема, а
    зимой — грунт из-подо льда. Банки ставят на светлое место, но не под
    прямые лучи солнца, при комнатной температуре и закрывают стеклами.
    После того как банки простоят 2—3 дня, их слегка встряхивают и
    просматривают на свет. При этом можно определить, много ли туфелек в
    сосуде и нет ли там ее врагов — водных насекомых и ракообразных.


    фото можно увеличить

    Взяв каплю воды из банки на предметное стекло, просматривают ее с
    помощью микроскопа или лупы. Туфелек легко отличить от других
    животных по их быстрому плавному движению. Тело у них
    веретеновидное, напоминающее по форме подошву туфли. Под малым
    увеличением микроскопа хорошо видно, как при движении вперед они
    вращаются вокруг своей оси. Инфузории часто массами скапливаются у
    кусочков органических остатков, листочка или у поверхностной
    бактериальной пленки, где они питаются бактериями.

    При неравномерном
    освещении сосуда подавляющее большинство туфелек концентрируются у
    более освещенной стенки. В закрытом сосуде и вообще при недостатке
    кислорода в воде они держатся у поверхности. Если размножение
    происходит недостаточно быстро, можно добавить в воду 1—2 капли
    кипяченого молока, но обычно через 2—3 дня инфузорий бывает вполне
    достаточно.

    В таком случае берут каплю воды у стенки, расположенной
    со стороны света, и тщательно просматривают ее под микроскопом при
    малом увеличении. Если в пробе не обнаруживается никаких животных,
    кроме туфельки, то культура пригодна для массового разведения. В
    противном случае большая капля воды с максимальной концентрацией
    инфузорий располагается на чистом стекле, рядом с ней, со стороны
    света, располагается капля свежей отстоявшейся воды. Обе капли
    соединяются с помощью отточенной спички водным мостиком; туфельки
    устремляются в сторону свежей воды и света с большей скоростью, чем
    все остальные микроорганизмы. Размножаются туфельки очень быстро,
    поэтому вначале для разведения нет необходимости в их больших
    количествах.

    При
    размножении туфелек можно употреблять различные сосуды,
    наиболее удобны стеклянные банки. Наилучшей является вода с
    температурой около 26°; достаточно хорошие результаты получаются при
    комнатной температуре, но сохранять культуру можно при гораздо более
    низкой температуре, до +10°С и даже ниже.

    Длительное содержание
    культуры при оптимальной температуре приводит к их бурному
    размножению, а затем к быстрому исчезновению. Лучше всего при
    разведении инфузорий использовать три трехлитровые банки. В одной из
    них отстаивается вода, доливаемая взамен убывшей, а в двух
    поддерживается культура инфузорий. Из них по очереди берутся
    туфельки из мест их наибольшей концентрации с помощью резиновой
    груши со стеклянным наконечником.

    Туфелек можно
    культивировать на банановой кожуре. Кожуру спелых неповрежденных
    бананов высушивают и затем хранят в сухом помещении; сушеную кожуру
    промывают и в небольшом количестве (1—3 см2) помещают в культуру.
    Наиболее простым является разведение туфелек на снятом, сыром или
    кипяченом молоке. Молоко нужно добавлять по 1—3 капли раз в
    несколько дней, лучше меньше, чем больше.

    При образовании осадка на
    дне или мути на стенках сосуда банку следует вымыть, налить
    отстоянную воду и поместить в нее культуру туфелек. Необходимо
    всегда держать в запасе культуру туфелек, которой можно заменить
    погибшую, так как культура на молоке очень нестойка и особенно легко
    погибает при его избытке. В молочном растворе туфельки питаются
    размножающимися там в огромном количестве молочнокислыми бактериями.

    Можно разводить туфелек на сенном настое. Для этого в чистую
    кастрюлю или колбу кладут 10 г лугового сена на литр воды и кипятят
    в течение 15—20 мин. За это время погибают все простейшие и их
    цисты, но сохраняются споры бактерий. После кипячения остывший
    настой фильтруют через воронку с ватой, разливают в сосуды и
    закрывают ватно-марлевыми тампонами. Через 2—3 дня из спор
    развиваются сенные палочка, служащие пищей для инфузорий. В таком
    виде настой можно по мере надобности добавлять в культуру.
    Сохраняется он в течение месяца.

    Инфузорий туфелек можно разводить на сушеных
    листьях салата, помещенных в мешочек из марли, и на пекарских
    дрожжах.

    Кормление мальков


    фото можно увеличить

    Для кормления многих харациновых и
    других рыб, мальки которых не выносят присутствия бактерий, следует
    с помощью той же резиновой груши со стеклянным наконечником
    перенести из банки раствор с большой концентрацией туфелек в чистую
    литровую банку. Здесь инфузории содержатся сутки — двое, за это
    время они поедают всех бактерий и таким образом дезинфицируют воду.
    Инфузорий, взятых из последнего сосуда с помощью той же груши,
    переносят в аквариум для кормления мальков.

    Для выкармливания мальков некоторых рыб необходимо
    освободить культуру от бактерий и взвешенных в воде органических
    частиц. Для этого можно рекомендовать два способа. Первый из них
    описан выше: он основан на том, что туфельки служат естественными
    санитарами пресных вод, уничтожающими бактерий. При втором, более
    быстром, способе богатую культуру инфузорий помещают в цилиндр,
    сверху на жидкость кладут вату и затем осторожно на вату доливают
    свежую воду. Через полчаса большинство туфелек перемещаются в свежую
    воду и вместе с нею их переносят грушей в сосуд с мальками. Для
    постоянного поступления инфузорий в аквариум с мальками можно над
    ним поставить банку с инфузориями и повесить через край льняную
    нитку, по ней настой вместе с кормом будет медленно капать и служить
    источником питания молодых рыб.

    Инфузория туфелька — строение, размножение, питание

    Инфузория-туфелька – вид простейших одноклеточных животных из класса ресничных инфузорий типа инфузории. Свое название данный вид получил за внешнее сходство с подошвой туфельки.

    Инфузории-туфельки обитают в пресных водоемах любого типа со стоячей водой и наличием в воде массы разлагающихся органических веществ. Также данные организмы встречаются в аквариумах. В этом можно убедиться, отобрав пробы воды с илом из аквариума и рассмотрев их под микроскопом.

    В строении инфузории-туфельки отмечаются характерные особенности. Это относительно крупный организм, размеры тела достигают 0,5 мм. Минимальные размеры особей – от 0,1 мм. Форма тела, как уже было отмечено, напоминает туфельку. Внешней оболочкой этого простейшего является наружная мембрана. Под ней находится пелликула – плотный слой цитоплазмы с уплощенными мембранными цистернами (альвеолами), микротрубочками и другими составляющими цитоскелета.

    Всю поверхность клетки инфузории-туфельки покрывают реснички, число которых колеблется от 10 до 15 тысяч. В основании каждой реснички расположено так называемое базальное тельце. Все базальные тельца составляют сложную систему цитоскелета инфузории-туфельки. Между ресничками имеются органеллы, выполняющие защитную функцию – веретеновидные тельца (трихоцисты). В их структуре различают тело и наконечник, заключенные в мембранный мешочек. Ответной реакцией трихоцисты на раздражение (нагревание, контакт с хищником) является моментальное ее удлинение (в 6-8 раз) при слиянии наружной мембраны с мембранным мешочком трихоцисты, что выглядит как «выстрел». В водной среде трихоцисты затрудняют передвижение приблизившегося к инфузории хищника. У одной особи данного вида может быть от 5 до 8 тысяч трихоцист.

    Передвижение инфузории-туфельки возможно, благодаря волнообразным движениям ресничек. Так она плывет притупленным краем вперед со скоростью примерно 2 мм/с. В основном, инфузория-туфелька передвигается в одной плоскости, при этом в толще одной массы особь может вращаться вокруг продольной оси. Простейшие меняют направления движения, благодаря изгибам своего тела. Если инфузория сталкивается с препятствием, она моментально начинает двигаться в противоположную сторону.

    Чем питается инфузория-туфелька? Питание данного простейшего имеет характерные особенности. Основой пищевого рациона инфузории-туфельки являются бактерии, скопления которых привлекают инфузорию выделением особых химических веществ. Также инфузории могут проглатывать другие взвешенные в воде частицы, даже не имеющие особой питательной ценности. В организме простейшего различают клеточный рот, переходящий в клеточную глотку. Возле рта находятся специальные реснички, собранные в сложные комплексы. При волнообразных движениях ресничек данного типа пища с потоком воды попадает в глотку. У основания глотки формируется крупная пищеварительная вакуоль. Эта вакуоль, как и все последующие новообразованные, мигрируют в цитоплазме организма особи по определенному «пути» — спереди назад, а затем сзади кпереди (как бы по кругу), при этом крупная вакуоль распадается на более мелкие. Таким образом, ускоряется всасывание питательных веществ. Переваренные вещества поступают в цитоплазму, где используются для нужд организма. Ненужные вещества выводятся в окружающую среду через порошицу в задней части клетки – участок с недоразвитой пелликулой.

    В клетке инфузории-туфельки имеются две сократительные вакуоли спереди и сзади тела. В структуре такой вакуоли различают резервуар и канальцы. Через канальцы вода поступает из цитоплазмы в резервуар, из которого выталкивается наружу через пору. Благодаря цитоскелету из микротрубочек весь данный комплекс постоянно находится в определенном участке клетки. Главная функция сократительных вакуолей – осморегуляторная. Черех них из клетки удаляется избыточное количество воды, а также продукты азотистого обмена.

    Дыхание инфузории-туфельки происходит через всю поверхность тела. А при пониженной концентрации кислорода в воде инфузория живет за счет гликолиза.

    Два ядра инфузории-туфельки имеют разное строение и выполняют различные функции. Малое ядро диплоидное, имеет округлую форму; большое ядро полиплоидное, имеет бобовидную форму. Малое ядро отвечает за половое размножение, а большое ядро руководит синтезом всех белков клетки инфузории-туфельки.

    Бесполое размножение происходит путем деления клетки пополам. Половое размножение осуществляется посредством конъюгации. Две туфельки соединяются и при сложных превращениях ядер образуются новые особи.

    Статьи по теме:

    1. Инфузории

    Инфузория туфелька — строение, питание и размножение

    Простейшие одноклеточные организмы, относящиеся к классу реснитчатых распространены практически повсеместно. От холодных льдов Севера до не менее обжигающих айсбергов Юга в любой стоячей воде обнаруживаются эти милые создания, являющиеся одним из важнейших звеньев пищевой цепочки биоценоза. Для аквариумиста инфузории туфельки представляют ценность как хорошая кормовая подпитка для новорожденных мальков. Но прежде чем заводить в своем «подводном мире» эту живность, стоит познакомиться с размножением, питанием и жизнедеятельностью микроорганизма.

    Природная среда обитания и не только

    Мельчайшие из живых существ обитают в неглубоких водоемах с неподвижной водой. Инфузории туфельки называются так за сходство формы тельца, сплошь покрытого ресничками, с дамской туфлей. Реснички помогают животным двигаться, питаться и даже обороняться. Мельчайший организм имеет размер 0,5 мм, увидеть невооруженным глазом инфузорию невозможно! Интересен способ перемещения в воде – только округлым затупленным концом вперед, но и при такой своеобразной «ходьбе», малышки развивают скорость 2,5 мм/1секнду.

    Одноклеточные создания имеют двуядерную структуру: первое «большое» ядро контролирует питательные и дыхательные процессы, следит за обменом веществ и перемещением, а вот «малое» ядро включается только в процессы полового значения. Тончайшая оболочка повышенной эластичности позволяет микроорганизму находиться в природной четко очерченной форме, а также быстро передвигаться. Как таковое передвижение осуществляется посредством ресничек, исполняющих роль «весел» и постоянно толкающих туфельку вперед. Кстати, движения всех ресничек абсолютно синхронны и согласованны.

    Жизнедеятельность: питание, дыхание, размножение

    Как и все свободно живущие микроорганизмы, инфузория туфелька питается мельчайшими бактериями и частичками водорослей. У такой крохи имеется ротовая полость – глубокая впадинка, расположенная в определенном месте тела. Ротовое отверстие переходит в глотку, а потом пища попадает прямиком в вакуоль для переваривания пищи и тут  еда начинает перерабатываться кислой, а затем и щелочной средой. У микроорганизма есть и отверстие, через которое выходят не полностью переваренные остатки пищи. Располагается оно позади пищевого отверстия и, проходя через структуру особого типа – порошицу, остатки еды выталкиваются наружу. Питание микроорганизма отлажено до предела, туфелька не может переесть или остаться голодной. Это, пожалуй, одно из совершенных созданий природы.

    Дышит инфузория туфелька всеми покровами своего тельца. Высвобожденной энергии хватает для жизнеобеспечения всех процессов, а ненужные отработанные соединения, типа углекислого газа, удаляются так же посредством всей площади тела особи. Строение инфузории туфельки достаточно сложное, например, сократительные вакуоли при переполнении водой с растворенными органическими веществами, поднимаются к самой крайней точке плазмы на тельце и выталкивают все ненужное. Пресноводные обитатели таким образом удаляют излишки воды, которая постоянно поступает внутрь из окружающего пространства.

    Микроорганизмы данного типа могут собраться большими колониями к местам, где скапливается много бактерий, но крайне резко реагируют на поваренную соль – уплывают.

    Размножение

    Существует два типа размножения микроорганизмов:

    1. Бесполое, являющееся обычным делением. Этот процесс происходит как раздел одной инфузории туфельки надвое, причем новые организмы обладают своим большим и малым ядром. При этом в новую жизнь переходит только малая часть «старых» органоидов, все остальные быстро образуются заново.
    2. Половое. Этот тип применяется только при появлении температурных колебаний, недостаточности пищи и других неблагоприятных условиях. Именно тогда животные могут разделиться полами и затем превратиться в цисту.

    Именно второй вариант размножения наиболее интересен:

    1. Две особи временно сливаются в одну;
    2. На месте слияния образуется некий канальчик, соединяющий пару;
    3. Большое ядро полностью исчезает (у обоих особей), а малое разделяется два раза.

    Таким образом, каждая инфузория туфелька становится обладательницей двух ядер дочернего типа. Причем три ядра должны полностью разрушиться, а последнее снова поделиться. Из оставшихся двух ядер, которые снова обмениваются местами по мостику из цитоплазмы, формируется большое и малое. На этом процесс заканчивается и животные расходятся. Коньюгация позволяет перераспределить генетический материал между организмами, тем самым увеличивая жизненную силу и стойкость особей. И теперь они снова могут спокойно делиться на две новые жизни.

    Как питается инфузория обувная? Инфузория башмачная: строение, форма тела, среда обитания

    Класс инфузорий насчитывает около 6 тыс. Видов. Эти животные являются наиболее организованными среди простейших.

    Познакомимся с морфологическими и биологическими особенностями строения инфузорий на примере типичного представителя — инфузорий-башмачков.

    Строение подушечек инфузорий

    Внешнее и внутреннее устройство башмаков инфузорий

    Инфузория-башмачок имеет размер около 0.1-0,3 мм. По форме туловище напоминает туфлю, поэтому оно и получило такое название.

    Это животное имеет постоянную форму тела, так как эктоплазма снаружи уплотнена и образует pellicula … Тело инфузорий покрыто ресничками. Их порядка 10-15 тысяч.

    Характерной особенностью строения инфузорий является наличие двух ядер: большого (макронуклеус) и малого (микронуклеус). Передача наследственной информации связана с малым ядром, а регуляция жизненно важных функций связана с большим ядром.Инфузория-башмачок движется с помощью ресничек передним (тупым) концом вперед и одновременно вращается вправо по оси своего тела. Высокая скорость движения инфузорий зависит от лопаточного движения ресничек.

    В эктоплазме обуви есть образования, называемые трихоцистами. У них есть защитная функция. При раздражении инфузории-туфли, трихоцисты «выстреливают» наружу и превращаются в тонкие длинные нити, которые ударяют хищника. После использования некоторых трихоцист на их месте в эктоплазме простейших развиваются новые.

    Пищевые и выделительные органы

    Органеллами питания инфузорий являются: преротовая полость, клеточный рот и клеточный зев. Бактерии и другие частицы, взвешенные в воде, вместе с водой перемещаются периоральными ресничками через рот в глотку и попадают в пищеварительную вакуоль.


    Наполненная пищей, вакуоль отрывается от глотки и уносится током цитоплазмы. По мере движения вакуоли пища в ней переваривается пищеварительными ферментами и всасывается в эндоплазму.Затем пищеварительная вакуоль приближается к порошку, и непереваренные остатки пищи выбрасываются наружу. Инфузории перестают питаться только в период размножения.

    Органеллы осморегуляции и экскреции в обуви представляют собой две сократительные или пульсирующие вакуоли с ведущими канальцами.

    Таким образом, инфузории по сравнению с другими простейшими имеют более сложное строение:

    • Постоянная форма тела;
    • наличие ячеистой полости рта;
    • наличие клеточного глотки;
    • порошок;
    • комплексный ядерный аппарат.

    Размножение инфузорий. Процесс конъюгации

    Инфузории размножаются путем поперечного деления, при котором сначала происходит деление ядер. Макронуклеус делится амитотически, а микронуклеус — митотически.

    Время от времени у них происходит половой процесс, или конъюгация … При этом две инфузории подходят и плотно прикрепляются друг к другу ротовыми отверстиями. При комнатной температуре в таком виде плавают около 12 часов. Крупные ядра разрушаются и растворяются в цитоплазме.


    В результате мейотического деления из небольших ядер образуется мигрирующее и неподвижное ядро. Каждое из этих ядер содержит гаплоидный набор хромосом. Мигрирующее ядро ​​активно перемещается по цитоплазматическому мосту от одного человека к другому и сливается со своим стационарным ядром, то есть происходит процесс оплодотворения. На этом этапе каждая обувь образует одно сложное ядро, или синкарион, содержащее диплоидный набор хромосом. Затем инфузории рассеиваются, их нормальный ядерный аппарат снова восстанавливается, и в дальнейшем они интенсивно размножаются путем деления.

    Процесс конъюгации способствует тому, что наследственные начала разных особей объединяются в одном организме. Это приводит к увеличению наследственной изменчивости и большей жизнеспособности организмов. Кроме того, в жизни инфузорий большое значение имеют развитие нового ядра и разрушение старого. Это связано с тем, что основные жизненные процессы и синтез белка в организме инфузорий контролирует большое ядро.

    При длительном бесполом размножении инфузорий метаболизм и скорость деления снижаются.После конъюгации восстанавливается уровень метаболизма и скорость деления.

    Значение инфузорий в природе и жизни человека

    Установлено, что инфузории играют важную роль в круговороте веществ в природе. Инфузории питаются различные виды более крупных животных (мальки рыб).

    Они служат регуляторами численности одноклеточных водорослей и бактерий, очищая водоемы.

    Инфузории могут служить индикаторами степени загрязнения поверхностных вод — источников водоснабжения.

    Инфузории, обитающие в почве, улучшают ее плодородие.

    Человек разводит инфузорий в аквариумах для кормления рыб и их мальков.

    В ряде стран широко распространены болезни человека и животных, вызываемые инфузориями. Особую опасность представляет инфузория балантидия, которая обитает в кишечнике свиньи и передается человеку от животного.

    Инфузория-ботинок — простейший одноклеточный микроорганизм, получивший свое название за внешнее сходство с подошвой обуви.Его размер колеблется от 10 мкм до 4,5 мм , но такие крупные особи встречаются крайне редко. В основном встречается в пресных и стоячих водах.

    Этот микроорганизм невозможно увидеть невооруженным глазом. Однако при большом скоплении в загрязненной и мутной воде можно увидеть продолговатые белые точки — это инфузории-туфельки. Они находятся в постоянном движении.

    Инфузорный башмак — это бактерия или нет?

    Бактерия — одноклеточный организм, характеризующийся отсутствием ядра, а у инфузорий-башмачков два ядра.Из этого можно сделать вывод, что этот представитель фауны не бактерия .

    Где обитает инфузория тапочка?

    Как уже говорилось выше, инфузория туфелька обитает в пресноводных водоемах … Изучив под микроскопом воду из домашнего аквариума, можно заметить большое количество микроорганизмов, в том числе инфузорий.

    Вы можете самостоятельно создать искусственный водоем, в котором будет жить этот простейший одноклеточный организм, для этого достаточно будет залить обычное сено водой и дать ему настояться несколько дней.

    Устройство и функции

    Внешний покров этого представителя фауны представляет собой тонкую эластичную оболочку, которую называют мембраной … Она сохраняет форму тела на протяжении всего жизненного цикла. Это связано с наличием в слое цитоплазмы развитых опорных волокон. Эти волокна плотно прилегают к оболочке. Инфузория-башмачок имеет два ядра … Большое ядро ​​отвечает за пищеварение, а маленькое — за размножение.

    Органы, отвечающие за его движение, расположены по всей поверхности инфузорий-башмачков. Эти тела называются ресничками , а их количество превышает 15 000 … Их движения напоминают движения весел. Инфузория перемещается тупым концом вперед со скоростью до 3 мм / с. … Во время движения этот микроорганизм вращается вокруг продольной оси своего тела. Это связано с медленными волнообразными движениями ресничек.

    Инфузории-тапочки — высокоорганизованные простейшие, выполняющие множество процессов для поддержания своих жизненно важных функций.

    Дыхание тела осуществляется за счет попадания кислорода в цитоплазму через мембрану. Благодаря двум сократительным вакуолям газообмен происходит по специальным канальцам. Удаление лишней жидкости, являющейся результатом жизненного процесса, происходит каждые 30 секунд. В неблагоприятной среде работа сократительных вакуолей замедляется, и инфузория-башмак перестает питаться.

    Размножение этого высокоорганизованного микроорганизма может быть как половым, так и бесполым.

    Бесполое размножение у инфузорий тапочек, это нормальный процесс деления клеток. Примерно раз в день большое и маленькое ядра расходятся в разные стороны тела и делятся на два. В результате деления образуются две инфузории-башмачки с тем же набором органов, что и в родительском организме.

    Половое размножение характерно только для тех инфузорий, которые неоднократно подвергались бесполому размножению или в неблагоприятных условиях.В результате такого размножения не образуются две особи. Два микроорганизма связаны между собой, образуя соединительный мостик.

    Крупные ядра инфузорий бесследно исчезают, а мелкие делятся на две части. Ученые назвали этот процесс — сопряжением. Это может длиться более одиннадцати часов. При понижении температуры воды или изменении освещения две инфузории-туфельки могут превратиться в кисту и выжить около десяти лет в состоянии анабиоза, хотя в среднем при благоприятных условиях продолжительность их жизни составляет не более день.

    Что едят?

    Диета инфузорий тапочек состоит из бактерий и микроводорослей, которые в больших количествах содержатся в мутной стоячей воде. Питание происходит с помощью клеточного рта, вокруг которого располагаются реснички. С их помощью микроорганизм легко захватывает во рту как можно больше пищи. Изо рта пища проходит через клеточный зев, попадая в вакуоли, в которых происходит процесс пищеварения. Он может возникать сразу в нескольких вакуолях и длиться более часа.

    Тапочки Инфузории можно кормить непрерывно, особенно при температуре воды более 17 градусов, прерывая только для размножения.

    Опасно ли это для человека?

    Заключение

    Строение и внешний вид инфузорий-ботинок одинаковы у каждой особи. Они могут различаться по размеру. Жизненный цикл при благоприятных условиях для них одинаков. Эти микроорганизмы чувствительны к температуре воды, освещению и содержанию солей в водоеме.При неблагоприятных условиях они впадают в анабиоз, а продолжительность их жизни увеличивается в сотни, а то и тысячи раз.

    При размножении инфузории-башмачки оставляют отпечаток своего более сложного и особенного строения по сравнению с другими простейшими. Итак, у инфузорий башмачка два ядра. Одно из них — большое, называется macronucleus , второе — маленькое, называется micronucleus .

    Ядра содержат хромосомы, содержащие молекулы ДНК. Они содержат наследственную информацию.В большом ядре (макронуклеусе) есть несколько наборов хромосом, то есть это ядро ​​, полиплоид … Малое ядро ​​(микронуклеус) содержит двойной набор хромосом, то есть это ядро ​​ диплоид .. Для сравнения: у большинства других животных в клетке есть одно диплоидное ядро. Только в зародышевых клетках ядра гаплоид (содержат единый набор хромосом). Диплоидия означает, что каждая хромосома дублируется, то есть каждая хромосома имеет идентичную другую хромосому.Полиплоидия означает, что каждая хромосома дублируется несколько раз.

    Из ДНК макронуклеуса информация считывается с помощью специальных молекул (РНК), а затем в цитоплазме с помощью РНК синтезируются белки, характерные для инфузорий-башмачков. И тогда белки определяют синтез жиров, углеводов и других веществ (это делают белки, выполняющие функцию ферментов) или клеточные структуры (органеллы, мембраны и т. Д.) Строятся из белков.

    Хромосомы микроядра не используются для регулирования клеточной активности. Микроядро используется только для полового процесса. У инфузорий подковы есть не только бесполое размножение, но и половое. Однако это половое размножение происходит иначе, чем у многоклеточных животных. При нем увеличения количества особей не происходит. Поэтому половое размножение инфузорий правильнее называть половым процессом (конъюгация , ).

    Бесполое размножение инфузорий-башмачков

    Бесполое размножение инфузорий-башмачков происходит примерно так же, как у амебы и зеленой эвглены.Клетка делится на две части. Однако, в отличие от той же эвглены, инфузория делится не в продольном, а в поперечном направлении. То есть в ботинке инфузорий одна дочерняя клетка получает переднюю часть клетки, а вторая — заднюю.

    В благоприятное время года (тепло и много еды) деление происходит примерно раз в день. Бесполое размножение инфузорий происходит только в выросших полностью сформировавшихся клетках-особях.

    Прежде чем сама клетка делится, сначала делятся ее ядра.Сначала делится небольшое ядро, образуются два микроядра. После этого происходит деление макронуклеуса. В это время приостанавливаются многие жизненные процессы в инфузорном башмачке (например, он перестает есть). Одно большое и одно маленькое ядро ​​идут к передней части клетки, другое большое и малое — к задней части клетки.

    После деления ядер сама клетка начинает делиться. В середине образуется перетяжка, которая углубляется, полностью отделяя одну часть клетки от другой.Каждая новая клетка получает одну сократительную вакуоль, а вторую заполняет самостоятельно. Рот клетки и другие части клетки также построены.

    Половой процесс инфузорий-ботинок

    В половом процессе (конъюгации) участвуют две разные клетки инфузории-башмачка. Они подходят друг к другу со стороны устьев ячеек и склеиваются. Между ними образуется так называемый цитоплазматический мостик (канал, по которому содержимое одной клетки может перетекать в другую).

    Крупные ядра конъюгированных инфузорий разрушены. В каждом башмаке инфузорий маленькое ядро ​​разделено так, что образуются четыре ядра с гаплоидным набором хромосом. Это деление называется мейоз … Три гаплоидных ядра разрушены, а остальные делятся обычным образом (митоз , ). Но поскольку у него был гаплоидный набор хромосом, получается два ядра с гаплоидным набором.

    Из каждой клетки вдоль цитоплазматического мостика одно гаплоидное ядро ​​уходит в другую клетку, а другое остается.Таким образом, инфузории тапочек обмениваются своей генетической информацией. Один гаплоидный набор остается собственным, а второй происходит из другой клетки.

    После того, как произошел обмен ядрами, в каждой клетке они сливаются. Образуется новое небольшое диплоидное ядро. Затем он делится, давая начало большому ядру, которое затем становится полиплоидным.

    Во время полового размножения, в том числе во время полового процесса, происходит обмен генетической информацией. У людей могут развиваться новые черты, которые способствуют их лучшей адаптации и выживанию.

    В принципе, я слышал, что инфузории обитают практически в любой воде, но как-то не успел взять микроскоп и начать их искать. Теперь, вдохновившись, я решил присмотреться к воде.

    Инфузория обувь (фото)

    В качестве испытательной жидкости я взял воду из аквариума с, в которой очень удачно ловились обломки панцирей, сброшенных ракообразными — крошечные прозрачные кусочки хитина, тем не менее, содержащие органические остатки и, следовательно, вызывающие повышенный интерес у инфузорий.

    Собственно, самые простые искать долго не пришлось, вот они:

    Увеличив картинку, вы можете их лучше рассмотреть:

    Более того, мелкие инфузории почти не двигались, словно паслись вокруг хитинового фрагмента, а один бегал, как сумасшедший.
    Не знаю, та же изрезанная туфля или что-то еще …

    Вот еще пара фото инфузорий крупным планом:

    Инфузория башмачковая (Paramecium caudatum), ротовое отверстие хорошо видно

    Здесь сомнений в отождествлении не возникает: перед нами совершенно канонический рисунок инфузории-туфельки из учебника.


    Друзья! Это не просто реклама, а моя, личная просьба … Присоединяйтесь, пожалуйста, к группе zooBot в ВК … Мне это приятно и вам полезно: много чего не попадется на сайт в форма статей.

    Инфузория-обувь: общая информация

    Во-первых, небольшая классификация (Википедия):

    • Домен: Эукариоты
    • Тип A: Ciliophora (Инфузории)
    • Класс: Ciliatea
    • Отряд: Hymenostomatida (Очаровательный)
    • Семья: Parameciidae
    • Род: Paramecium (Paramecium)
    • Вид: Paramecium caudatum (Infusoria-shoe)

    Это только один вариант классификации, а их много.Не будем вдаваться в подробности.

    Инфузорный башмак — самый сложный из простейших. Размеры — от 0,1 до 0,6 мм.

    Вид сверху напоминает подошву, отсюда и название.

    Вдоль тела инфузорий ряды от 10 до 15 тысяч ресничек служат движителями.

    Клетка имеет два ядра — большое и малое, макронуклеус и микроядро соответственно. Большой контролирует синтез всех белков в клетке, маленький используется при половом размножении (см. Ниже).

    Инфузория-обувь питание

    Одноклеточные водоросли и бактерии служат пищей для инфузорий.

    На стороне (т. Е. На внутренней стороне «стопы») туфельки инфузорий есть преротовая полость, переходящая в ротовую полость, где в цитоплазме образуется пищеварительная вакуоль. Отделившись от глотки, вакуоль уносится током цитоплазмы. В нормальных температурных условиях (15 градусов) и при достаточном количестве пищи пищеварительные вакуоли образуются каждые 1-2 минуты.В них пища переваривается и всасывается цитоплазмой, после чего пищеварительная вакуоль, проходя по часовой стрелке, попадает в задний конец тела, откуда выбрасываются непереваренные остатки пищи.

    Отдел инфузорий-ботинок (видео)

    Конечно, все знают о делении. Готовая к размножению инфузория удлиняется, на ней образуется перетяжка, постепенно разделяющая тело пополам. При этом каждая половинка дополняет недостающие элементы, превращаясь в полноценную инфузорию-башмак.Процесс деления, а точнее его финальную часть, можно увидеть в следующем видео.

    Однако знание того, как происходит деление, не мешало мне долго думать о том, какие странные микроорганизмы, похожие на два булыжника, встречаются в пробе воды.

    Деление повторяется 1-2 раза в день и через несколько поколений сменяется половым размножением.

    Инфузории-туфли полового размножения

    И вот инфузория-туфелька преподносит нам сюрприз.Собственно, раньше я был в целом уверен, что деление — единственный способ воспроизвести простейшие, но все оказалось намного интереснее.

    Дело в том, что при половом размножении инфузорий количество особей остается прежним!

    То есть здесь попирается сама суть понятия «воспроизводство».

    Явление называется «конъюгация» и действительно типично для многих простейших.

    Суть процесса — обмен генетическим материалом.Просто взамен (и без детей).

    Итак, при конъюгации у каждого из микроорганизмов большое ядро ​​разрушается, а маленькое делится на 4 части (процесс мейоза, при котором количество хромосом уменьшается вдвое). Вскоре 3 части из 4 разрушаются, а остальные делятся, образуя одно женское и одно мужское ядро.

    Мужское ядро ​​переходит в партнерскую клетку, где сливается с женским ядром. Вскоре в каждом из них ядро ​​делится на большое и маленькое, жизнь приходит в норму, а обновленные инфузории снова продолжают размножаться путем деления.

    Правда, непонятно, почему инфузории обмениваются только полезными знаками. Судя по всему, в процессе естественного отбора те особи, чьи черты мало пригодились, просто вымирают.

    Сразу приходят на ум аналогии с человеком. Вот представьте, что девочка-гуманист и парень-технарь просыпаются утром, и оба чувствуют, что в одночасье стали специалистами широкого профиля! Девушка вдруг начинает понимать логарифмы, которые ей столько лет безуспешно выдолбляли в школе, и в голове мальчика весь курс литературы вдруг кладется на полки.Но это в хорошем случае.

    В плохом состоянии мальчик, который ранее был полностью психически здоровым, просыпается с шизофренией, подаренной ему бабушкой этой девочки, и девочка, имевшая идеальную фигуру, начинает неконтролируемо полнеть, подхватив от одного из мальчиков. предки наследственная склонность к полноте и проблемы с обменом веществ.

    Итак, друзья, запомните: от незащищенного спряжения — проблемы!

    Инфузории тапочек относятся к типу инфузорий, который относится к простейшим (одноклеточным эукариотам).Часто несколько похожих видов называют инфузориями. Характерными чертами всех инфузорий являются наличие ресничек (органов передвижения) и более сложное строение их клетки-организма по сравнению с другими простейшими (например, амебой и эвгленой).

    Инфузория-тапочка обитает в пресных, обычно загрязненных, водоемах. Размеры клетки от 0,2 до 0,6 мм. По форме туловище похоже на подошву обуви. В этом случае передний конец, которым плывёт вперёд инфузория, является «пяткой туфельки»; а «носок» — задняя часть.

    Тело инфузорий башмака окружено ресничками. На рисунках и схемах реснички показаны только вокруг клетки. Фактически, они проходят в виде шнуров по всему телу (то есть также сверху и снизу, чего мы не видим на плоском рисунке).

    Клетка движется за счет волнообразных сокращений ресничек (каждая следующая по порядку изгибается немного позже предыдущей). При этом каждая ресничка резко двигается в одном направлении, после чего медленно возвращается на место.Скорость движения инфузории около 2 мм в секунду.

    Реснички прикреплены к базальным телам … Причем у половины из них ресничек нет. Базальные тельца с ресничками и без них чередуются.

    Наружная часть цитоплазмы (под клеточной мембраной) имеет структуры, позволяющие подушечке инфузорий сохранять свою форму. Эта часть цитоплазмы называется цитоскелет .

    Мембрана имеет трихоцист, — палки, которые выбрасываются и «жалят» хищников, нападающих на инфузории.

    Инфузорно-башмачная клетка имеет довольно глубокое углубление (как будто внутри клетки вогнутая мембрана). Это образование называется устьем клетки , идет в глотку клетки … Они окружены более длинными и толстыми ресничками, которые проталкивают в них пищу. Чаще всего пища — это бактерии, одноклеточные водоросли. Инфузории обнаруживаются по веществам, которые они выделяют.

    Отделяется от глотки клетки пищеварительные вакуоли … Каждая такая вакуоль после своего образования сначала переходит к задней части клетки, затем перемещается вперед, а затем снова к задней части.Это движение обеспечивается постоянным движением цитоплазмы. Лизосомы и различные ферменты подходят для пищеварительной вакуоли; питательные вещества в вакуолях расщепляются и попадают в цитоплазму. Когда пищеварительная вакуоль обойдет круг и вернется в заднюю часть клетки, ее содержимое будет выброшено через порошок .

    Инфузория имеет две башмаки сократительные вакуоли … Одна перед клеткой, другая — сзади. Эти вакуоли более сложные, чем у эвглены.Он состоит из центрального резервуара и отходящих от него канальцев. Избыточная вода и вредные вещества сначала попадают в канальцы, после чего уходят в водоемы. Заполненные резервуары отделяются от канальцев, и раствор выбрасывается через поверхность клетки, сокращаясь. Вакуоли сжимаются поочередно.

    Инфузории-туфельки дышат кислородом, растворенным в воде. Однако при недостатке кислорода он может переключиться на метод бескислородного дыхания.

    Инфузории тапочек размножаются путем деления клетки пополам.В отличие от зеленой эвглены, родительская клетка делится не вдоль, а поперек (т.е. одна дочерняя клетка получает заднюю часть родительской клетки, а другая — переднюю, после чего они заполняют недостающие части).

    Помимо бесполого размножения, инфузории имеют половой процесс. С его помощью не происходит увеличения количества особей, но происходит обмен генетической информацией.

    Башмак инфузорий имеет два ядра — большое (макронуклеус) и малое (микронуклеус).Макронуклеус полиплоден (он содержит несколько наборов хромосом). Микроядро диплоден. Макронуклеус отвечает за контроль активности клеток. На содержащейся в нем ДНК синтезируется РНК, которая отвечает за синтез белков. Микроядро отвечает за половой процесс.

    Во время полового акта две реснитчатые туфли подходят друг другу со стороны устья клетки. Между клетками образуется цитоплазматический мостик. В это время в каждой клетке растворяется макронуклеус, а микронуклеус делится мейозом.В результате получается четыре гаплоидных ядра. Три из них растворяются, а остальные делятся митозом. В результате получается два гаплоидных ядра. Одно из оснований остается в собственной клетке, а другое проходит через цитоплазматический мостик к другой инфузории. Одно из его гаплоидных ядер движется от второй инфузории. Далее в каждой клетке сливаются два ядра (одно свое, другое). Затем уже сформированное диплоидное ядро ​​(микронуклеус) делится, образуя макронуклеус.

    Классификация, структура, функции и характеристики

    Классификация, строение, функции и характеристики

    Парамеций — одноклеточный организм, по форме напоминающий подошва обуви.Его размер колеблется от 50 до 300 мкм, который варьируется от вида к виду. В основном встречается в пресноводных среда.

    Это одноклеточный эукариот, принадлежащий к царству Protista и известный род инфузорий простейшие.

    Также принадлежит к филюму Ciliophora. Все его тело покрыто небольшими волосковидными нитями, называемыми ресничками, которые помогают при передвижении. Также имеется глубокая оральная бороздка, содержащая не очень четкие оральные реснички. В Основная функция этих ресничек — помогать как при передвижении, так и при перетаскивании пищу в его ротовую полость.


    Классификация парамеций

    Paramecium можно классифицировать в следующий тип и подтип на основе их определенные характеристики.

    • Тип Простейшие
    • Подтип Цилиофора
    • Класс Инфузории
    • Заказать Гименостоматида
    • Род Парамеций
    • Виды Хвостатый

    Быть хорошо известное простейшее инфузорий, парамеций демонстрирует клеточную дифференцировку высокого уровня, содержащую несколько сложных органеллы, выполняющие определенную функцию, делающую возможным его выживание.

    Помимо узкоспециализированной структуры, он также имеет сложную репродуктивная деятельность. Из 10 видов Paramecium наиболее распространенными являются два вида — P.aurelia и P.caudatum .


    Структура и функции

    1. Форма и размер

    P. cadatum — это микроскопические одноклеточные простейшие. Его размер колеблется от 170 до 290 мкм или до От 300 до 350 мкм. Удивительно, но парамеций виден невооруженным глазом и имеет удлиненной формы, похожей на туфлю, поэтому ее также называют тапочка анималкула.

    Задний конец тела заостренный, толстый и конусообразный, а передний — широкий и тупой. Самая широкая часть тела находится ниже середины. Тело парамеции асимметрично. Оно имеет хорошо выраженная вентральная или оральная поверхность и выпуклое аборальное или дорсальное тело поверхность.

    2. Pellicle

    Все его тело покрыто гибкой, тонкой и прочной мембраной, называемой пленкой. Эти пленки имеют эластичную природу, которая поддерживает клеточную мембрану.Он состоит из гелеобразного вещества.

    3. Реснички

    Реснички относятся к множественным, небольшие волосовидные выступы, покрывающие все тело. Он расположен продольными рядами одинаковой длины. по всему телу животного. Это состояние называется холотрихозным. Есть еще несколько более длинных ресничек присутствует на заднем конце тела, образуя каудальный пучок ресничек, таким образом названный хвостатым.

    Строение ресничек такой же, как жгутики, оболочка из протопласта или плазматической мембраны с продольные девять фибрилл в виде кольца.Наружные фибриллы очень толще внутренних, причем каждая ресничка выходит из базальной гранулы. Реснички имеют диаметр 0,2 мкм и помогают в его движении.

    4. Цитостом

    Он состоит из следующих частей:

    • Оральная бороздка : Есть большое косое неглубокое углубление на вентрио-латеральном сторона тела называется перистомом или оральной рощей. Эта оральная бороздка дает асимметричный внешний вид животному. Далее он переходит в депрессию называется преддверием через короткую коническую воронку.Этот вестибюль дальше простирается в цитостом через овальную открытие, через длинный отверстие называется цитофаринкс, а затем пищевод приводит к пищевой вакуоли.
    • Cytopyge : Лежащий на вентральной поверхности сразу за цитостомом находится цитопиг, также называемый цитопроктом. Все непереваренная пища выводится через цитопиг.
    • Цитоплазма : Цитоплазма — желеобразное вещество. далее дифференцируется в эктоплазму. Эктоплазма — это узкий периферический слой.Это плотный и прозрачный слой с внутренней массой эндоплазмы или полужидкого плазмазола гранулированной формы.
    • Эктоплазма : Эктоплазма образует тонкую, плотную и прозрачную внешний слой, содержащий реснички, трихоцисты и фибриллярные структуры. Эта эктоплазма в дальнейшем связана с внешней пленкой. через покрытие.
    • Эндоплазма : Эндоплазма — одна из самых детализированных частей цитоплазмы. Он содержит несколько разных гранул. Он содержит разные включения и структуры, такие как вакуоли, митохондрии, ядра, пищевая вакуоль, сократительная вакуоль и др.
    • Трихоцисты : В цитоплазму встроены небольшие веретенообразные тела, называемые трихоцистами. Трихоцисты наполнены плотным рефракционным жидкость, содержащая набухшие вещества. На шипе имеется коническая головка на внешний конец. Трихоцисты расположены перпендикулярно эктоплазме.

    5. Ядро

    Ядро, кроме того, состоит из макронуклеуса и микронуклеус.

    • Макроядро: Макронуклеус почковидный или эллипсовидный в форма.Он плотно упакован в ДНК (гранулы хроматина). Макронуклеус контролирует все вегетативные Функции парамеция, следовательно, называются вегетативным ядром.
    • Микроядро: Микроядро находится рядом с макронуклеусом. Это небольшая и компактная конструкция, сферическая в форма. Тонкие нити и гранулы хроматина распределены равномерно по всей камере и контролю размножение клетки. Номер в клетке варьируется от вида к виду. У caudatum ядрышко отсутствует.

    6. Vacuole

    Paramecium состоит из двух типы вакуолей: сократительная вакуоль и пищевая вакуоль.

    • Сократительная вакуоль: Есть есть две сократительные вакуоли рядом с дорсальной стороной, по одной на каждом конце тела. Они заполнены жидкостью и находятся в фиксированных положениях. между эндоплазмой и эктоплазмой. Они периодически исчезают и, следовательно, называются временными органами. Каждая сократительная вакуоль соединена с минимум пять-двенадцать коренных каналов.Эти радикальные каналы состоят из длинной ампулы, терминальной части и канала для инъекций, короткого по длине. размера и открывается непосредственно в сократительную вакуоль. По этим каналам сливается вся жидкость, собранная из целого тело парамеция в сократительную вакуоль, в результате чего вакуоль увеличивается в размерах. Эта жидкость выходит наружу через постоянный поры. Сокращение обе сократительные вакуоли нерегулярны. Задняя сократительная вакуоль находится близко к цитофаринксу и, следовательно, сокращается быстрее из-за большего вода, проходящая через.Некоторые из основных функций сократительных вакуолей включают осморегуляцию, выделение и дыхание.
    • Пищевая вакуоль: Пища вакуоль не является сократительной и имеет приблизительно сферическую форму. В эндоплазма, размер пищевой вакуоли варьируется и переваривает пищу частицы, ферменты вместе с небольшими количество жидкости и бактерий. Эти пищевые вакуоли связаны с пищеварительные гранулы, способствующие перевариванию пищи.


    Характеристики

    1. Habit and Habitat

    Paramecium распространен по всему миру и является свободноживущим организмом. Обычно он живет в стоячая вода бассейнов, озер, канав, прудов, пресная и медленная вода, богатая разлагающимися органическими веществами.

    2. Движение и кормление

    Его внешнее тело покрыто крошечным волосовидным структуры, называемые ресничками. Эти реснички находятся в постоянном движении и помогают ему двигаться со скоростью, которая в четыре раза больше длины его тела в секунду.Как организм движется вперед, вращаясь вокруг своей оси, это еще больше помогает ему проталкивать пищу в пищевод. Изменяя движение ресничек, парамеций может двигаться в обратном направлении. направление тоже.

    Благодаря процессу, известному как фагоцитоз, пища проталкивается в пищевод через реснички, которые далее проникают в пищевые вакуоли.

    Пища переваривается с помощью определенных ферментов и соляной кислоты. После завершения переваривания остатки пищи быстро высыпаются. в цитопрокт, также известный как пленки.

    Вода, абсорбированная из окружающая среда посредством осмоса постоянно удаляется из организма вместе с помощь сократительных вакуолей, присутствующих на обоих концах клетки. П. бурсария является одним из видов, который вступает в симбиотические отношения с фотосинтетические водоросли.

    В этом случае парамеций обеспечивает безопасную среду обитания для водорослей, чтобы они могли расти и жить самостоятельно. цитоплазма, однако, взамен парамеций может использовать эти водоросли как источник питания в случае дефицита еды в окрестностях.

    Парамеций также питается другими микроорганизмами. как дрожжи и бактерии. К собирать пищу, которую он использует, своими ресничками, делая быстрые движения с ресничками, чтобы втягивать воду вместе с жертвами во рту открываясь через ротовую канавку.

    Пища далее попадает в пищевод через рот. Как только накопится достаточно пищи, образуется вакуоль. внутри цитоплазмы, циркулирует по клетке с ферментами, попадающими в вакуоль через цитоплазму для переваривания пищи материал.

    По окончании пищеварения вакуоль начинает сокращаться, и переваренные питательные вещества попадают в цитоплазму. Как только вакуоль достигает анального отверстия поры со всеми переваренными питательными веществами она разрывает и изгоняет все свои отходы в окружающую среду.

    3. Симбиоз

    Симбиоз относится к взаимные отношения между двумя организмами, чтобы получать выгоду друг от друга. Некоторые виды парамеций, включая P. bursaria и П.chlorelligerum образуют симбиотический связь с зелеными водорослями, из которых они не только получают пищу и питательные вещества при необходимости, но также и некоторую защиту от некоторых хищников, таких как Didinium nasutum.

    Эндосимбиозов много. сообщается между зелеными водорослями и парамецием, например, из бактерии, называемые каппа-частицами, дающие парамеции способность убивать других Paramecium, у которых отсутствуют эти бактерии.

    4. Репродукция

    Как и все остальные инфузорий, парамеций также состоит из одного или нескольких диплоидных микроядер и полиповидный макронуклеус, следовательно, содержащий двойной ядерный аппарат.

    Функция микронуклеуса — поддерживать генетическая стабильность и обеспечение передачи желаемых генов следующее поколение. Его также называют зародышевой линией или генеративным ядром.

    Макронуклеус играет роль в непродуктивном функции клеток, включая экспрессию генов, необходимых для повседневной функционирование клетки.

    Paramecium воспроизводит бесполым путем через бинарное деление. Микроядра во время размножения подвергаются митозу, в то время как макронуклеусы делятся амитозом.Каждая новая ячейка, в конце концов, содержит копия макронуклеусов и микроядер после того, как клетка подвергнется поперечной разделение. Воспроизведение посредством двойного деления может происходить спонтанно.

    Может также подвергнуться автогамии (самооплодотворению) при определенных условиях. условия. Он также может следовать за процессом полового размножения, в котором происходит обмен генетическим материалом из-за спаривания. между двумя парамециями, которые совместимы для спаривания через временный слияние.

    Имеется мейотическое деление микроядер. во время конъюгации, которая приводит к гаплоидным гаметам и далее передается от клетки к клетке.Старый макронуклеусы разрушаются и образуются диплоидных микроядер имеет место когда гаметы двух организмов сливаются вместе.

    Парамеций размножается через спряжение и автогамия при неблагоприятных условиях и дефиците еды.

    5. Старение

    Происходит постепенная потеря энергия в результате клонального старения во время деления митотических клеток у бесполых фаза деления роста парамеций.

    стр.tetraurelia — хорошо изученный вид, и известно, что клетка истекает сразу после 200 делений, если клетка полагается только на бесполое линия клонирования вместо спряжения и автогамии.

    Увеличивается повреждение ДНК во время клонального старения, в частности повреждение ДНК в макронуклеусе следовательно, вызывая старение P. tetraurelia. Согласно теории старения повреждения ДНК, весь процесс старения у одноклеточных протистов такой же, как и у многоклеточные эукариоты.

    6. Геном

    Веские доказательства три полногеномных дупликации предоставлено после того, как геном вида P. tetraurelia был последовательность. У некоторых инфузорий, включая Stylonychia и Paramecium UAA, и UAG обозначены как смысловые кодоны, а UGA как стоп-кодон.

    7. Обучение

    Были получены некоторые неоднозначные результаты, основанные на различные эксперименты относительно того, или не парамеций демонстрирует обучающее поведение.

    В 2006 г. было опубликовано исследование, которое показало, что P. causatum может быть обучен различать уровни яркости через 6,5 вольт электрический ток. Для организма без нервной системы этот тип находка цитируется как сильный возможный пример эпигенетического обучения или клеточного объем памяти.


    Вернуться к изучению инфузорий

    Вернуться из Paramecium к одноклеточным организмам Главная страница

    Вернуться на главную страницу Kingdom Protista

    сообщить об этом объявлении

    Фотографирование инфузорий — канадский фотограф природы

    , автор: Dr.Роберт Бердан
    17 июля 2018 г.

    Spirostomum минус (вверху) и Urocentrum turbo (внизу) — оба являются обычными инфузориями в пресной воде. ДИК (дифференциальная интерференционная микроскопия) Микрон = 1 \ 1000 миллиметра.

    Введение в инфузории

    Возможно, вы познакомились с Paramecium на уроках биологии, одноклеточной (одноклеточной) «простой» инфузории, обнаруженной в воде пруда. Только инфузории не простые, а одни из самых сложных клеток на планете.У них сложный цитоскелет (поддерживающая сеть микротрубочек и нитчатых волокон), реснички нескольких разных типов, 2 разных типа ядер и бывают самых разных форм и размеров. Инфузории можно найти везде, где есть вода; в прудах, ручьях, озерах, океанах, почве и воде внутри и вокруг растений, мхов и печеночников. Неизвестно, сколько существует видов, но описано около 9000 видов, и по оценкам, их может быть до 30 000 или больше. Большинство инфузорий микроскопические по размеру, но некоторые достигают 4 мм в длину (например,грамм. Стентор).

    Реснички — это небольшие волосовидные образования, которые покрывают большинство инфузорий на определенном этапе их жизненного цикла. Реснички означает «ресницы». У организмов могут быть реснички разного размера. Реснички используются для передвижения, а также для направления пищи в рот. Реснички могут быть объединены в длинные листы (волнистые мембраны) или расположены в виде серии коротких вымпелов; они могут образовывать подвижные пучки (усики) или жесткие щетинки (щетинки). Однако не наличие ресничек характеризует эту группу, а наличие двух типов ядер — макронуклеуса и микронуклеуса.

    Spirostomum minus — ДИК-микроскопия

    Макронуклеус часто бывает большим и иногда легко просматривается внутри клеток, он также полиплоидный (содержит несколько копий генов). Функция макронуклеуса — регулировать метаболизм и повседневные функции клеток. Может быть одно или несколько микроядер, которые участвуют в генетике и обмене ДНК.

    Размножение обычно происходит путем двойного деления вдоль длинной оси, и они также могут подвергаться конъюгации, когда они обмениваются генетическим материалом с другими инфузориями того же вида.Конъюгация включает частичное слияние парных клеток, обеспечивающее взаимный обмен генетическим материалом. При сингамии две клетки полностью сливаются. Их также можно воспроизвести с помощью множества других методов (см. Ниже). После примерно 200 делений клеток у некоторых инфузорий появляются признаки старения, и реорганизация их ДНК во время конъюгации каким-то образом восстанавливает их жизнеспособность и снова делает их молодыми.

    Большинство инфузорий делятся бинарным делением, но они могут размножаться, используя множество других методов, показанных выше.Диаграмма любезно предоставлена ​​Википедией Deuterostome.

    Paramecium caudatum деление. Обычно я вижу деление инфузорий по вечерам. Обычно они продолжают передвигаться во время деления, возможно, чтобы избежать нападения хищников.

    Инфузория делительная

    Два скутикоцилиата Dexiotricha granulosa с кольцеобразными гранулами гликогена в цитоплазме, соединенными вместе, возможно, подвергающимися конъюгации. (ID любезно предоставлен Брюсом Тейлором — видео на YouTube).

    Еще две инфузории, которые, по-видимому, подвергаются конъюгации.

    Палинтомия — процесс, во время которого большая родительская клетка подвергается быстрой последовательности повторяющихся делений без прерывания роста. Стрелки указывают на границы между 4 инфузориями Colpoda. Несколько кадров были извлечены из фильма и наложены фокусировки, DIC-микроскопия 600X.

    Большинство инфузорий проглатывают пищу через цитозомы, когда проглоченная пища оказывается заключенной в пищевую вакуоль.Переваренное содержимое пищи высвобождается через анус инфузорий, который может быть хорошо определен (цитопрокт). Инфузории также содержат одну или несколько сократительных вакуолей, которые служат для удаления избытка воды или ионов, которые попадают в клетки путем осмоса. В Paramecium вы можете наблюдать, как сократительная вакуоль расширяется и сжимается через равные промежутки времени. Положение сократительной вакуоли может быть полезно для идентификации некоторых видов.

    Spirostomum минус с адоральной зоной перепонок (более крупных ресничек) на правой стороне тела простирается почти на половину длины тела.600-кратная ДИК-микроскопия.

    Выше, Spirostomum минус задний конец, сократительная вакуоль находится в более темной области, и вы можете увидеть спиральный узор на пленке, состоящей из кортикальных гранул. 600-кратная ДИК-микроскопия.

    Ресничная кора (внешнее покрытие) демонстрирует особенности, используемые для характеристики и идентификации различных видов, а также их форму и приблизительный размер. Кора головного мозга часто делится на две области: соматическую (тело) и оральную.Ресничная структура вокруг ротовой полости важна для классификации организмов. Элементом коры является кинетид, состоящий из одной или нескольких кинетосом с их фибриллами и ресничками. Кинети — это просто ряды ресничек (кинети — это один ряд ресничек). Соматические кинетиды могут иметь 1, 2 или более кинетосом, посредством которых образуются реснички. Наличие и распределение кинетид на поверхности тела — характеристика таксона.

    Обтекаемая, как космический корабль пришельцев, эта инфузория способна быстро плавать.Я нашел его во мхе, когда искал водяных медведей (Tardigrades). Инфузория уплощена дорсально — вентрально. Phacodinium metchnikoffi , по-видимому, является редкой инфузорией (см. Публикацию M. Kruetz и W. Foissner, стр. 141 — бесплатный PDF-файл с превосходными микрофотографиями).

    У некоторых инфузорий отсутствует цистосома, и они приобретают питательные вещества на поверхности клетки за счет адсорбции и пиноцитоза (попадания в организм мелких мембранных пузырьков). Сукторианцы — это группа инфузорий, которые ведут оседлый образ жизни во взрослом возрасте без ресничек и глотают пищу на кончиках длинных щупалец (см. Ниже).

    Вверху — сукторианец с длинными щупальцами, используемыми для захвата добычи ( Podophyra fixa ). Фазово-контрастная микроскопия, микроскоп Olympus E. У этих инфузорий есть реснички только на ранней стадии. Часто они размножаются внешней почкой.

    Spathidium лопатка , найденная во мхе при поиске водяных медведей, ротовая полость (вверху) заметно опухла.

    Реснички не ограничиваются инфузориями, но встречаются у многих других животных, и на самом деле реснички отвечают за удаление пыли и других патогенов из наших легких.Однако у многих инфузорий реснички позволяют им быстро передвигаться, возвращаться назад и даже вращаться, что порой затрудняет фотографирование этих организмов. Чтобы получить резкие снимки, мне нужно использовать короткую выдержку (1 \ 500 секунды или быстрее) или заманить животных в ловушку, удалив воду из-под верхнего покровного стекла фильтровальной бумагой (см. Мою статью Советы о том, как делать лучшие снимки с помощью микроскопа) . Техника сжатия, кажется, работает с некоторыми из более крупных инфузорий. Еще один способ замедлить рост инфузорий — повысить вязкость воды (например,грамм. добавление метилцеллюлозы). Осторожное нагревание предметного стекла микроскопа в течение нескольких секунд под пламенем также может остановить или замедлить их, но часто это приводит к свариванию организмов, и вскоре после этого они лопаются. Также можно использовать высокоскоростную вспышку, чтобы остановить движение некоторых инфузорий.

    Urocentrum turbo (семейство Parameciidae) — быстро движущиеся инфузории, обнаруживаемые в воде пруда, часто вместе с Paramecium. Они вращаются и двигаются беспорядочно.

    Самая быстрая инфузория на планете?

    Halteria sp — вид сбоку, видны некоторые длинные щетинки, такие как перистые

    Halteria sp — вид сверху вниз, демонстрирующий адоральную зону мембранелл.Этот организм может перемещаться в сотни раз больше своего тела менее чем за секунду и часто исчезает из поля зрения при наблюдении в световой микроскоп.

    Диаграмма Halteria от C.R. Curds (1982) British and Other Freshwater Ciliated Protozoa. Издательство Кембриджского университета. Лондон (стр. 439).

    Halteria — небольшая, но обычная инфузория, встречающаяся в воде пруда. Что делает эту инфузорию интересной, так это то, что в какой-то момент она будет лежать неподвижно, а затем будет казаться, что она выпрыгивает из поля или через горку на очень высокой скорости — как будто прыгает на варп-драйв.Исследование с использованием высокоскоростного цифрового видео зафиксировало биение ресничек Halteria grandinell между 105 и 260 Гц (циклов в секунду). Эти частоты являются самыми высокими, наблюдаемыми для ресничек и жгутиков, о которых сообщалось на сегодняшний день (2005).

    На изображениях выше показаны гигантская инфузория Spirostomum минус и меньшая Paramecium caudatum .

    Идентифицировать разные инфузории сложно, потому что существует очень много разных форм и разновидностей, и многие из них могут быстро перемещаться.Таксономия этих организмов также меняется, поскольку все больше исследователей применяют методы молекулярной биологии для анализа сходств и различий.

    В этой статье я покажу несколько довольно распространенных инфузорий. Я почти всегда сталкиваюсь с новыми, которых никогда раньше не видел, в любой кувшине с прудовой водой, которую собираю. Меня интригует большое разнообразие инфузорий. Я купил несколько книг и руководств, чтобы помочь мне идентифицировать многие организмы, а также отправляю изображения другу и эксперту по инфузории (Брюсу Тейлору) для проверки или исправления.Однако не обязательно уметь идентифицировать каждый вид, чтобы оценить его.

    Инфузории встречаются в водоемах круглый год, даже подо льдом. Можно также культивировать инфузории, производя слияние сена, когда сено помещается в воду с небольшим количеством сухого молока, зерна пшеницы или риса (подробнее см. На сайте Microbe hunter). Инфузории питаются бактериями, которые, в свою очередь, питаются сухим молоком или зерном. Я сделал несколько инфузий сена, когда был моложе, когда хотел наблюдать за простейшими в течение зимних месяцев.Вы также можете приобрести инфузорий для занятий в классе или частного обучения, например. Бореальная наука. В феврале этого года я купил около Paramecium и несколько других беспозвоночных в компании Boreal — маленькая трубка стоит всего 12 долларов. В остальное время года в любом водоеме могут быть инфузории. Вы даже можете собрать дождевую воду со своей крыши, чтобы увидеть инфузорий и других протистов (см. Мою статью «Микроскопическая жизнь в прудах и дождевой воде»). Я также использую центрифугу, которую купил на Киджджи, чтобы сконцентрировать некоторые пробы воды.Обычно я вращаю пробы воды в течение 2 минут при 1800 г — хотя часто я могу найти множество инфузорий и других организмов, взяв пробы воды из кувшина и / или включая некоторые водные растения.

    Colpoda cucullus (Класс: Colpodea). Инфузории, которые у хорошо питающихся особей забиты до 200 компактными пищевыми вакуолями размером 5-8 мкм. Эти инфузории среднего размера обычны и часто имеют бобовидную форму. Это одни из первых инфузорий, появившихся в настое сена.Они часто встречаются в почве и мхе из-за их способности образовывать цисты. Питаются в основном бактериями. Узнайте больше и посетите веб-сайт EOL для более подробного описания этого вида.

    Неопознанные реснички среднего размера с мембранами вокруг переднего конца, несколькими крупными макронуклеарами и заметной сократительной вакуолью. Гетеротрих.

    Vorticella или Pseudovorticella — это инфузория Peritrich, которая прикрепляется к субстрату с помощью выдвижной ножки.Стебель может быстро сокращаться, и инфузории часто встречаются группами, прикрепленными к подводным растениям. Реснички переносят бактерии в свои цитозомы вместе с другими небольшими организмами, такими как водоросли, — по сути, они являются питателями-фильтрами. У них есть крупное С-образное макронуклеус (см. Больше изображений в моей статье о простейших). ДВС-микроскопия — узнайте больше о Vorticella. Обратите внимание: Pseudovorticella имеет своего рода узор кирпичной кладки, тогда как Vorticella имеет боковые гофры на своей поверхности.

    Peritrich, у которого стебель был коротким и не сужался, как у Vorticella. Класс: Oligohymenophorea; Подкласс: Peritrichia — эпистилид.

    Peritrich — Epistylis sp на широкой плоской ножке, которая не является сократительной.

    Две фотографии выше — это фаза роевой (телотрох) инфузории перитриха — вероятно, Vorticella. Во время роения они сбрасывают стебли, приобретают несколько цилиндрическую форму и в задней части образуют венец из ресничек.Большинство перитрихов имеют фазу телотроха (идентифицированную Брюсом Тейлором). Посмотрите видео Брюса Тейлора и прочтите дополнительную информацию о телотрохах на сайте www.microscopy-uk.org.uk.

    Сначала я подумал, что это Stylonchia mytilus , очень распространенная инфузория в прудовой воде и почве. Он имеет три длинных усика сзади и реснички, сгруппированные в мембранеллы вдоль рта и усики над телом. Однако эксперт по инфузории Брюс Тейлор предположил, что это, вероятно, Tetmemena , поскольку три представителя Stylonchia были перемещены в этот род несколько десятилетий назад.

    Самый простой способ понаблюдать за инфузориями и другими простейшими — это собрать воду из пруда, канавы, края ручья, озера, лимана или налить немного бутилированной или дистиллированной воды на сухой мох или почву в посуде и подождать час, затем исследовать немного воды на предметном стекле микроскопа. Подойдет простой микроскоп с подсветкой светлого поля. Я начал с игрушечного микроскопа за 30 долларов. Интерес к микроскопии привел меня к карьере в области клеточной биологии и фотографии природы.Микроскопы с фазовым контрастом или дифференциальной интерференцией облегчат просмотр инфузорий, поскольку большинство протистов полупрозрачны, но любой приличный микроскоп с увеличением 100-400X позволит вам увидеть и изучить эти организмы. Вы также можете окрасить инфузории, хотя это обычно убивает их, и вы не можете наблюдать за их интересным поведением — для получения дополнительной информации о подготовке образцов см. Бесплатный PDF-файл — Протоколы по протозоологии.

    Hypotrich — инфузория неустановленная. Hypotrichs обладают сложными ресничными органеллами, называемыми «усиками», которые состоят из толстых пучков ресничек, редко расположенных на вентральной поверхности клетки.

    Выше две фотографии неопознанной инфузории с эндосимбиотическими водорослями и одиночным крупным макронуклеусом. Некоторые инфузории поедают зеленые водоросли ( Chlorella sp ) или приобретают их от предыдущих поколений. Эти водоросли не перевариваются, но образуют симбиотические отношения со своим хозяином.Водоросли делятся с хозяином сахарами, которые они производят посредством фотосинтеза, а хозяин, в свою очередь, обеспечивает им некоторую защиту и питательные вещества. Не совсем понятно, почему некоторые проглоченные водоросли не перевариваются и как водоросли могут общаться со своим хозяином, чтобы высвобождать сахар. Симбиотические водоросли могут передаваться из поколения в поколение, могут быть тесно интегрированы с клеткой-хозяином и даже могут сохраняться в форме кисты. В лабораторных условиях некоторые инфузории могут быть лишены своих симбионтов и повторно инфицированы новыми, но неизвестно, как часто это происходит в природе.Филогенетический анализ показывает, что штаммы Chlorella в различных инфузориях связаны друг с другом и отличаются от «дикой» хлореллы (личное сообщение Брюса Тейлора — дополнительную информацию см. В этой ссылке).

    Stentor polymorphus с эндосимбиотическими водорослями внутри. Светлопольная микроскопия.

    Инфузории, заполненные зелеными водорослями (эндосимбиотическими) — возможно, Holophyra ovum (ID, предложенный Брюсом Тейлором).

    Trachelius ovum — эта необычная инфузория выбрасывает части своего клеточного содержимого, когда попадает в ловушку покровным стеклом, чтобы стать меньшим организмом. Его тело кажется очень хрупким, и это может быть механизмом, позволяющим избежать хищников. Ниже вы можете увидеть тот же организм после того, как он избавился от своих внутренних компонентов. Рот круглый, у основания короткий хоботок.

    Trachelius ovum — рядом с частями тела линяет.Это необычное поведение наблюдалось ранее у Trachelius и описывалось в J. of Natural History С. Г. Фоулком, 2009 г., в котором описаны наблюдения мистера Чарльза Робертсона в 1867 г. См. Также наблюдения К. Гегенбаура (1857 г.).

    Trachelius ovum — после изгнания частей тела.

    Flattened Trachelius ovum — иногда под давлением покровного стекла этот организм просто взрывается на куски.

    Nassophorean Nassula ornata — его рот ведет к частоколу палочек или нематодесм, видимых внутри ячейки в правом верхнем углу (яркая белая область). Тело яйцевидное, равномерно реснитчатое, с одним макронуклеусом (белый кружок). Они питаются сине-зелеными водорослями, и когда водоросли расщепляются, они могут приобретать различные яркие цвета. Класс: Nassophorea, отряд Nassulida, семейство: Nassulidae. Узнайте больше и просмотрите видео об этом микроорганизме.

    Nassula ornata — инфузория с одной цепью сине-зеленых водорослей (цианобактерии — прокариот, клетки без ядерной мембраны), видимой внутри справа ( Anabaena sp).

    Оральная область, кажется, составляет более 2/3 вентральной поверхности. Lembadion lucens. Посмотрите видео об этой инфузории на YouTube.

    Frontonia atra с гранулами темного пигмента. Я думал, что темные гранулы могут быть бактериями, живущими внутри, но они могут быть просто гранулами темного пигмента. В целом было обнаружено, что инфузории являются хозяевами 60 различных видов бактерий.

    Инфузории можно окрасить метиленовым синим, нейтральным красным или йодом Люголя, хотя это может или убьет их.Также вы можете использовать технику, называемую микроскопией темного поля, которая представляет инфузории на черном фоне (см. Выше Nassula sp ), а организмы имеют тенденцию светиться белым. Эту технику можно имитировать, поместив монету на источник света или под конденсатор на фильтре. Косое освещение можно создать, поместив держатель фильтра конденсатора частично перед источником света, и это создаст трехмерный вид образцов, напоминающий ДИК-микроскопию.Конечно, вам понадобятся несколько предметных стекол для микроскопа, покровные стекла и пипетка, чтобы нанести на предметное стекло каплю воды из пруда для просмотра.

    Похоже, что одна инфузория пожирает другую. Я наблюдал за ними в течение 45 минут, как они боролись, часто сильно трясясь, когда кто-то пытался убежать.

    Кисты

    Из тысяч известных на данный момент видов инфузорий только один, Balantidium coli , как известно, вызывает заболевания у людей.Его обычным хозяином являются свиньи, и заражение может произойти при употреблении воды, зараженной цистами этой инфузории. Многие пресноводные инфузории, простейшие и другие беспозвоночные способны пережить иссушение, образуя цисты. Я вижу много цист в своих образцах из пруда, но трудно определить, к какой группе организмов принадлежат цисты, за исключением, возможно, некоторых цист коловраток, которые я могу увидеть их мастакс (челюсти) через оболочку кисты.

    Выше только одна из сотен различных неопознанных цист или яиц, которые я видел в воде пруда.Кисты позволяют многим микроорганизмам пережить иссушение, но, за исключением некоторых цист коловраток и тихоходок, по ним трудно определить, к каким организмам они принадлежат.

    Lacrymaria olor инфузория с длинной растяжимой «шейкой». Этот организм иногда называют «лебединой слезой». Эта инфузория обычно имеет два макронуклеуса и одно микроядро. Реснички тела расположены по спирали (см. Ниже). У него есть две сократительные вакуоли, по одной на каждом теле, а его шея может расширяться или сжиматься обратно в тело.( Класс : Litostomatea, семейство : Lacrymariidae).

    Lacrymaria olor сократилась, демонстрируя гибкость и большой овальный макронуклеус.

    Lacrymaria olor с макронуклеусом около 600X DIC микроскопия

    Paramecium caudatum ДИК-микроскопия. Я сосредоточился на внешней пленке.

    Неизвестные виды инфузорий? Вверху слева на заднем плане рисунка расположены бактерии Spirillum , «W-образные» бактерии, .Большие цветные вакуоли в этой инфузории собрались на «дне» этого экземпляра.

    Loxophyllum helus — обычная удлиненная инфузория с шейной областью и закругленным хвостом, двумя яйцевидными макронуклеарами (только видимыми внутри, ближе к центру) и единственной сократительной вакуолью (не видимой). Инфузория может достигать 160 мкм в длину.

    Loxodes rostrum Цитоплазма в этой инфузории сильно вакуолизирована и, по-видимому, имеет форму клюва на переднем конце.Есть небольшая диатомовая водоросль, которую также можно увидеть внутри, недалеко от центра. Loxodes принадлежит к группе Karyorelictea, где макронуклеусы не делятся. Loxodes по-гречески означает «наклонный, наклонный». Больше фотографий и информации о Loxodes на заводе Pling.

    Неидентифицированная инфузория с монилиформным макронуклеусом (бусинки на нитке) и двумя сократительными вакуолями (темные круги), без эндосимбиотических водорослей — возможно, лизостоматоз (например, гапторид).

    Euplotes sp ?

    Инфузории — гипотрих веретенообразной формы, возможно, заразился Stichotricha или Stongylidium (ID предложен Брюсом Тейлором)

    Инфузория с адоральной зоной перепонок, покровным стеклом она кажется слегка уплощенной.

    Coleps hirtus имеет сложный орнамент из эктоплазматических пластинок, из которых состоит его панцирь (раковина). Эти пластинки расположены внутри альвеолярных пузырьков коры клетки и содержат пластинки карбоната кальция. ДИК-микроскопия подробнее.

    Coleps hirtus Микроскопия темного поля. Coleps питается бактериями, водорослями и жгутиконосцами. Он использует токсицисты — органеллы, содержащие токсин, чтобы оглушить или убить свою жертву.

    Классификация инфузорий (по Википедии)

    Домен: Эукариот (клетки с ядерной мембраной) — другие включают: прокариоты, археи, — В настоящее время рассматриваются вирусы и прионы.

    Королевство: Chromista

    Тип : Ciliophora — простейшие с ресничками, 2 типа ядер (> 3500 видов)

    Subphylum: Postciliodesmataphora — общие стопки постцилиарных микротрубочковых лент, связанных с соматическими кинетосомами, и называемые postciliodesmat a

    Класс: Heterotrichaea — адоральная зона мембранных макроядер, делящихся за счет экстра-макронуклеарных микротрубочек.например Стентор
    Класс: Karyorelictea — большинство из них морские, за исключением Loxodes, альвеолы ​​у большинства отсутствуют

    Подтип: Intramacronucleata — делящийся макронуклеус, который опирается на внутримакронуклеарные микротрубочки

    Класс : Armophorea — мелкие анаэробные инфузории — например, см. веб-сайт EOL
    Класс: Listomatea — например, Lacrymaria olor и паразит человека Balantidium coli
    Класс: Colpodea — e.грамм. Colpod sp . бобовидная инфузория с однородными ресничками
    Класс: Nassophorea — устье, ведущее к частоколу палочек или нематодесм
    Класс: Phyllopharyngea — у некоторых только молодые имеют реснички, например. хонотрики и суктории
    Класс: Prostomatea — например, Coleps — характеристики см. На сайте EOL
    Класс: Plagiopylea — инфузории, распространенные в анаэробных местообитаниях
    Класс: Олигименофореа — вентральная бороздка ведет к цитозоме e.грамм. Парамеций
    Класс: Protocurziea — см. Примеры — предковая форма инфузории?
    Класс: Spirotreachea — выступающие реснички полости рта, например. Euplotes
    Класс: Cariotrichea — только один вид Cariacothrix caudata из Венесуэлы

    Subphylum: Mesodiniea — новая группа клиатов — дополнительная информация (только для компьютерных фанатов).


    Spirostomum минус в сокращенном состоянии. Слева на заднем конце видна сократительная вакуоль. Зона перепонок справа вверху занимает примерно половину длины тела.

    Микрофотография

    Подробнее о том, как я сделал эти снимки, читайте в моей статье — Советы по созданию лучших снимков с помощью микроскопа — Микрография. Я использовал камеры Nikon D500 и Nikon D800, Zeiss Axioscope с DIC, ярким полем и темным полем освещения и управлял своими камерами с помощью бесплатного программного обеспечения Digicam control.Изображения были записаны на ноутбук Alienware и обработаны в Adobe Photoshop. Во многих случаях мне приходилось складывать 2–12 изображений, чтобы увеличить глубину резкости — для получения дополнительной информации об этой процедуре см. Мою статью о наложении фокуса.

    Резюме

    Инфузории являются одними из самых сложных и разнообразных одноклеточных организмов на планете, которые составляют важный компонент водных экосистем, выступающих в роли хищников и обеспечивающих питание организмов на более высоких трофических уровнях.Инфузории также важны для очистки сточных вод и очистки воды (Madoni 2011). Моя цель в этой статье состояла в том, чтобы поделиться небольшой подборкой микрофотографий и некоторыми интересными сведениями об этих организмах, и я надеюсь, что это может вдохновить вас узнать о них больше.

    Ссылки в Интернете большинство или все ссылки можно найти с помощью поиска в Google

    (2016) F. Gao et al. Основанная на данных эволюционная гипотеза реснитчатых протистов с пересмотренной классификацией типа Ciliophora (Eukaryota, Alveolata).Научные отчеты о природе

    (2016) Первое обнаружение двух видов инфузорий Spirostomum из Кореи — скачать PDF.

    (2016) Т. Паттинсон. Микроскоп Фресуотера — Часть 2. Доступно на Blurb.com

    (2015) Т. Паттинсон. Пресноводный микроскоп. Доступно на Blurb.com

    (2014) С. И. Фокин, В. Сера. Скрытое биоразнообразие инфузорий-эндосимбионтов. Мини-обзор SciMedCentral — скачать PDF.

    (2013) Морфология и последовательность гена 18S рДНК Spirostomum минус и Spirostomum terres из Рио-де-Жанейро, Бразилия — Zoologia 30: 72-79 — загрузить PDF.

    (2012) C. Shao et. al. Новое описание окситрихид Tetmemena pustulata …. European J. Protistology. 49: 272-282.

    (2011) П. Мадони. Простейшие в процессах очистки сточных вод: Миниобзор. Итальянский. Journ. Zool. 78: 3-11.

    (2007) Д. Х. Линн Реснитчатые простейшие. Springer Verlag.

    (2007) В. Фойсснер, А. Чао, журнал Лауры А. Кац «Биоразнообразие и сохранение», том 17, № 2, 345–363 — скачать PDF

    (2004) Н.Г. Сенлер и И. Йылдыз. Фаунистические и морфологические исследования инфузорий из небольшого пруда, с реакцией популяций инфузорий на изменение условий окружающей среды — скачать PDF.

    (2000) Иллюстрированный справочник по простейшим 2-го издания Общества протозоологов. Аллен Пресс, США доступен на Amazon.com последний «ключ к инфузориям» — проверьте свою библиотеку — отличная справочная книга.

    (1999) W. Foissner, H. Berger и I. Schumberg. Идентификация и экология инфузорий лимнетического планктона.Баварское государственное управление водного хозяйства. 798 страниц — скачать бесплатно электронную книгу PDF

    (1994) W. Foissner и S. Wölfl Ревизия рода Stentor Oken (Protozoa, Ciliophora) и описание S. araucanus из озер Южной Америки. J. Plankton Res. 16: 225-289 — включает ключ к Stentors — PDF (см. Другие публикации доктора Фойсснера на его веб-сайте)

    (1982) C.R. Curds British и другие пресноводные реснитчатые простейшие. Издательство Кембриджского университета.

    (1972) Х.Бик. Ресничные простейшие Всемирная организация здравоохранения, Женева — электронная книга бесплатно PDF

    (1959) W.T. Edmondson Fresh Water Biology 2-е изд. Джон Уайли, Нью-Йорк (Уорд Уиппл) — Определитель пресноводных беспозвоночных (устаревшие, но отличные иллюстрации). 1141 стр. — Скачать PDF

    (1953) W.J. Garnett Freshwater Microscopy. Constable & Co. Ltd Лондон — Amazon.com $ 54.

    Общая ссылка инфузорий — Википедия

    Слеза лебедя — Lacrymaria olor — www.microscopy-uk.org

    Paramecium (1985) под редакцией Х. Д. Горца Спрингер Верлаг, Нью-Йорк

    Биология Стентора (1961) Вэнс Тартар, Пергамон Пресс, Нью-Йорк

    Пресноводные беспозвоночные — Экология и общая биология (2010) под ред. J.H. Торп и Д.К. Роджерс, Academic Press, NY — Отличный справочник — книгу можно приобрести в Elsevier

    Pling Factory — На немецком языке используйте перевод Google — Loxodes rostrum pictures and other

    Микроскопия с самого начала — бесплатная книга, выпущенная Zeiss PDF
    Boreal Science \ Ward Science — позволяет приобрести некоторые прудовые организмы.
    Качественные микроскопы в Калгари — дилер Zeiss продает стереомикроскопы
    Макрофотография.net — Форум по макро и микрофотографии

    Заинтересованы в покупке микроскопа — Посетите New York Microscope Company
    www.microscopeinternational.com
    Всем посетителям предоставляется скидка 5% при заказе по коду 5BLCNP

    Благодарности

    Я хотел бы поблагодарить Брюса Тейлора за помощь в идентификации некоторых инфузорий, предложив исправления и предоставив мне многочисленные исследовательские работы по инфузории.Вы можете посетить его веб-сайт «Оно пришло из пруда» для получения дополнительной информации о инфузориях. Также просмотрите видео Брюса о инфузориях.

    Обратите внимание на учителей, что у вас есть разрешение использовать мои фотографии для обучения, я благодарен за кредит и \ или ссылку на мой веб-сайт, если это возможно. Для коммерческого использования моих фотографий свяжитесь со мной.

    Биография и контактная информация авторов

    Роберт Бердан — профессиональный фотограф природы, живущий в Калгари, штат Алабама, специализирующийся на фотографии природы, дикой природы и научных исследований.Роберт ушел из исследований Cell \ Neurobiology, чтобы полностью посвятить себя фотографии много лет назад. Роберт предлагает гид по фотографии и частные инструкции по всем аспектам фотографии природы и обучение Adobe Photoshop, включая микрофотографию и макрофотографию.

    Статьи Роберта Бердана по теме микроскопии на этом веб-сайте

    1. Фотографирование стенторов — большого одноклеточного простейшего (инфузории), живущего в пресной воде
    2.Как собирать и фотографировать водяных медведей (тихоходок).
    3. Советы по получению лучших снимков с помощью микроскопа
    4. Микроскопические прудовые организмы из Силвер-Спрингс, Калгари,
    5. Микроскопическая жизнь в прудах и дождевой воде — прудовая пена I
    6. Фотосъемка микроскопических растений и животных — прудовая пена II
    7. Микрофотография и видео простейших, вольвокса и коловраток
    8. На главную Микроскопия Лаборатория микрофотографии
    9. Искусство и наука микрофотографии в поляризованном свете
    10.Фотосъемка через микроскоп Микрофотография — внутреннее пространство
    11. Наложение фокуса для сравнения Photoshop, Helicon Focus и Zerene
    12. Фильтры Рейнберга для микрофотографии
    13. Сканирующая электронная микроскопия — Фотография
    14. Микрофотографии диатомовых водорослей 1877 года, сделанные Джоном Т. Редмэйном

    Электронная почта: [email protected]
    Веб-сайт: www.canadiannaturephotographer.com
    Телефон: MST 9: 00-19: 00 (403) 247-2457.

    Нажмите на кнопки ниже и поделитесь этим сайтом со своими друзьями

    Chromalveolata | Биология для майоров II

    Результаты обучения

    • Определите характеристики и примеры протистов в супергруппе Chromalveolata

    Текущие данные свидетельствуют о том, что виды, классифицируемые как хромальвеолаты, произошли от общего предка, поглотившего фотосинтетическую клетку красных водорослей, которая сама уже развила хлоропласты в результате эндосимбиотических отношений с фотосинтетическими прокариотами.Следовательно, считается, что предок хромальвеолатов возник в результате вторичного эндосимбиотического события. Однако некоторые хромальвеолаты, по-видимому, утратили пластидные органеллы, происходящие из красных водорослей, или вообще лишены пластидных генов. Следовательно, эту супергруппу следует рассматривать как рабочую группу, основанную на гипотезах, которая может быть изменена. Хромальвеолаты включают очень важные фотосинтезирующие организмы, такие как диатомовые водоросли, бурые водоросли, и важные возбудители болезней животных и растений. Хромальвеолаты можно разделить на альвеоляты и страменопилы.

    Альвеоляты: динофлагелляты, апикомплексии и инфузории

    Большой объем данных подтверждает, что альвеолаты являются производными от общего общего предка. Альвеолаты названы в честь присутствия альвеол или мембранных мешочков под клеточной мембраной. Точная функция альвеолы ​​неизвестна, но она может участвовать в осморегуляции. Альвеоляты далее подразделяются на некоторые из наиболее известных простейших: динофлагелляты, апикомплексаны и инфузории.

    Рис. 1. Динофлагелляты очень разнообразны по форме. Многие из них заключены в целлюлозную броню и имеют два жгутика, которые вставляются в канавки между пластинами. Движение этих двух перпендикулярных жгутиков вызывает вращательное движение.

    Динофлагелляты обладают обширным морфологическим разнообразием и могут быть фотосинтетическими, гетеротрофными или миксотрофными. Хлоропласт фотосинтетических динофлагеллят образовался в результате вторичного эндосимбиоза красной водоросли. Многие динофлагелляты заключены в сцепляющиеся пластинки из целлюлозы.Два перпендикулярных жгутика входят в бороздки между пластинами целлюлозы, причем один жгутик проходит продольно, а второй окружает динофлагеллату (Рис. 1). Вместе жгутики вносят свой вклад в характерное вращательное движение динофлагеллят. Эти протисты существуют в пресноводных и морских средах обитания и являются компонентом планктона, обычно микроскопических организмов, которые дрейфуют в воде и служат важным источником пищи для более крупных водных организмов.

    Динофлагелляты имеют ядерный вариант, называемый динокарионом.Хромосомы в динокарионе сильно конденсированы на протяжении клеточного цикла и не имеют типичных гистонов. Митоз у динофлагеллят закрытый, то есть веретено отделяет хромосомы от ядра вне ядра без разрушения ядерной оболочки.

    Некоторые динофлагелляты излучают свет, называемый биолюминесценцией , когда они сотрясаются или подвергаются стрессу. Большое количество морских динофлагеллят (миллиарды или триллионы клеток на волну) могут излучать свет и заставлять целую волну мерцать или приобретать ярко-синий цвет (рис. 2).Приблизительно для 20 видов морских динофлагеллят всплески популяций (также называемые цветением) в летние месяцы могут окрасить океан мутно-красным цветом. Это явление называется красным приливом и возникает из-за большого количества красных пигментов, присутствующих в пластидах динофлагеллат. В больших количествах эти виды динофлагеллят выделяют удушающий токсин, который может убивать рыб, птиц и морских млекопитающих. Красные приливы могут нанести огромный ущерб коммерческому рыболовству, и люди, потребляющие этих протистов, могут стать отравленными.

    Рис. 2. Биолюминесценция излучается динофлагеллятами в обрушивающейся волне, если смотреть с побережья Нью-Джерси. (кредит: «catalano82» / Flickr)

    Апикомплексные протисты названы в честь структуры, называемой апикальным комплексом (рис. 3), который, по-видимому, представляет собой сильно модифицированный вторичный хлоропласт. Геном апикопласта аналогичен геному хлоропластов динофлагеллат. Апикальный комплекс специализируется на проникновении и заражении клеток-хозяев. Действительно, все apicomplexans паразитируют.В эту группу входит род Plasmodium , вызывающий малярию у людей. Жизненные циклы Apicomplexan сложны, включают несколько хозяев и стадии полового и бесполого размножения.

    Рис. 3. (a) Apicomplexans — паразитические протисты. У них есть характерный апикальный комплекс, который позволяет им инфицировать клетки-хозяева. (b) Plasmodium, возбудитель малярии, имеет сложный жизненный цикл, типичный для apicomplexans. (кредит b: модификация работы CDC)

    Инфузории, которые включают Paramecium и Tetrahymena , представляют собой группу протистов длиной от 10 до 3000 микрометров, покрытых рядами, пучками или спиралями крошечных ресничек.Ударяя ресничками синхронно или волнообразно, инфузории могут координировать направленные движения и глотать частицы пищи. У некоторых инфузорий есть слитые структуры на основе ресничек, которые функционируют как лопасти, воронки или плавники. Инфузории также окружены пленкой, обеспечивающей защиту без ущерба для подвижности. Род Paramecium включает протистов, которые организовали свои реснички в пластинчатую примитивную пасть, называемую ротовой бороздкой, которая используется для захвата и переваривания бактерий (рис. 4).Пища, захваченная в полости рта, попадает в пищевую вакуоль, где соединяется с пищеварительными ферментами. Частицы отходов вытесняются экзоцитарными пузырьками, которые сливаются в определенной области клеточной мембраны, называемой анальной порой. В дополнение к пищеварительной системе, основанной на вакуолях, Paramecium также использует сократительных вакуолей , которые представляют собой осморегуляторные пузырьки, которые заполняются водой, когда она входит в клетку посредством осмоса, а затем сжимаются, выжимая воду из клетки. Таким образом, инфузории обладают значительной структурной сложностью, не достигнув многоклеточности.

    Рис. 4. Paramecium имеет примитивный рот (называемый ротовой бороздой) для приема пищи и анальную пору для ее выделения. Сократительные вакуоли позволяют организму выводить лишнюю воду. Реснички позволяют организму двигаться. (кредит «Микрофотография парамеция»: модификация работы NIH; данные шкалы от Мэтта Рассела)

    Посмотрите видео, как сократительная вакуоль Paramecium вытесняет воду, чтобы поддерживать осмотическое равновесие клетки.


    Paramecium имеет два ядра, макроядро и микроядро, в каждой клетке.Микроядро необходимо для полового размножения и во многих отношениях является типичным ядром эукариот, за исключением того, что его гены не транскрибируются. Транскрибируемое ядро ​​- это макронуклеус, который управляет бесполым бинарным делением и всеми другими биологическими функциями. Макронуклеус — это мультиплоидное ядро, построенное из микроядра во время полового размножения. Периодическая реконструкция макронуклеуса необходима, потому что макронуклеус делится амитотически и, таким образом, становится генетически несбалансированным в течение периода последовательных репликаций клеток. Paramecium и большинство других инфузорий размножаются половым путем путем конъюгации. Этот процесс начинается, когда два разных типа спаривания Paramecium вступают в физический контакт и соединяются с цитоплазматическим мостиком (рис. 5). Затем диплоидное микроядро в каждой клетке подвергается мейозу с образованием четырех гаплоидных микроядер. Три из них дегенерируют в каждой клетке, оставляя одно микроядро, которое затем подвергается митозу, образуя два гаплоидных микроядра. Каждая из клеток обменивается одним из этих гаплоидных ядер и удаляется друг от друга.Слияние гаплоидных микроядер генерирует совершенно новое диплоидное пре-микроядро в каждой конъюгативной клетке. Это пре-микроядро проходит три раунда митоза, чтобы произвести восемь копий, и исходный макронуклеус распадается. Четыре из восьми пре-микроядер становятся полноценными микроядрами, тогда как остальные четыре выполняют несколько циклов репликации ДНК. Копии микроядерных хромосом серьезно отредактированы, чтобы сформировать сотни меньших хромосом, которые содержат только гены, кодирующие белок.Каждая из этих меньших хромосом получает новые теломеры по мере дифференциации макронуклеуса. Два цикла клеточного деления затем дают четыре новых Paramecia из каждой исходной конъюгативной клетки.

    Рис. 5. Сложный процесс полового размножения в Paramecium создает восемь дочерних клеток из двух исходных клеток. Каждая клетка имеет макронуклеус и микронуклеус. Во время полового размножения макронуклеус растворяется и заменяется микронуклеусом. (кредит «микрофотография»: модификация работы Яна Саттона; данные шкалы от Мэтта Рассела)

    Практический вопрос

    Какое из следующих утверждений о половом размножении Paramecium является ложным?

    1. Макронуклеусы происходят из микроядер.
    2. И митоз, и мейоз происходят во время полового размножения.
    3. Конъюгированная пара меняет местами макронуклеусы.
    4. Каждый родитель производит четыре дочерних клетки.
    Показать ответ

    Утверждение c неверно.

    Stramenopiles: диатомовые водоросли, бурые водоросли, золотые водоросли и оомицеты

    Рис. 6. Эта страменопильная клетка имеет единственный волосатый жгутик и вторичный гладкий жгутик.

    Другая подгруппа хромальвеолатов, страменопилы, включает фотосинтезирующие морские водоросли и гетеротрофные протисты.Объединяющим признаком этой группы является наличие текстурированного или «волосатого» жгутика. У многих страменопилов также есть дополнительный жгутик без волосковидных выступов (рис. 6). Члены этой подгруппы варьируются по размеру от одноклеточных диатомовых водорослей до массивных и многоклеточных водорослей.

    Диатомовые водоросли — одноклеточные фотосинтетические протисты, которые заключают себя в стеклянные клеточные стенки с замысловатым узором, состоящие из диоксида кремния в матрице органических частиц (рис. 7). Эти простейшие являются составной частью пресноводного и морского планктона.Большинство видов диатомовых водорослей размножаются бесполым путем, хотя существуют и некоторые примеры полового размножения и споруляции. У некоторых диатомовых водорослей в панцире кремнезема есть щель, называемая швом . Выбрасывая поток мукополисахаридов из шва, диатомовые водоросли могут прикрепляться к поверхностям или двигаться в одном направлении.

    Рис. 7. Различные диатомовые водоросли, визуализированные здесь с помощью световой микроскопии, живут среди однолетних морских льдов в проливе Мак-Мердо в Антарктиде. Размер диатомовых водорослей колеблется от 2 до 200 мкм.(Источник: профессор Гордон Т. Тейлор, Университет Стоуни-Брук, NSF, NOAA)

    В периоды доступности питательных веществ популяции диатомовых водорослей увеличиваются в количестве, превышающем их возможности потреблять водные организмы. Избыточные диатомовые водоросли погибают и опускаются на морское дно, где они не могут быть легко доступны сапробам, питающимся мертвыми организмами. В результате углекислый газ, который диатомеи потребили и включили в свои клетки во время фотосинтеза, не возвращается в атмосферу. Наряду с ризарием и другими простейшими с панцирем, диатомовые водоросли помогают поддерживать сбалансированный углеродный цикл.

    Как и диатомовые водоросли, золотые водоросли в основном одноклеточные, хотя некоторые виды могут образовывать большие колонии. Их характерный золотой цвет является результатом широкого использования каротиноидов, группы фотосинтетических пигментов, которые обычно имеют желтый или оранжевый цвет. Золотые водоросли встречаются как в пресноводных, так и в морских средах, где они составляют основную часть сообщества планктона.

    Бурые водоросли — это в первую очередь морские многоклеточные организмы, которые в просторечии известны как водоросли.Гигантские водоросли — это разновидность бурых водорослей. У некоторых бурых водорослей развились специализированные ткани, напоминающие наземные растения, с корнями-фиксаторами, стеблевыми ножками и листовыми пластинками, способными к фотосинтезу. Ножки гигантских водорослей огромны, достигая в некоторых случаях 60 метров. Как и зеленые водоросли, бурые водоросли имеют множество жизненных циклов, включая смену поколений. В роде бурых водорослей Laminaria гаплоидные споры развиваются в многоклеточные гаметофиты, которые продуцируют гаплоидные гаметы, которые в совокупности образуют диплоидные организмы, которые затем становятся многоклеточными организмами, структура которых отличается от гаплоидной формы (рис. 8).

    Рис. 8. Несколько видов бурых водорослей, таких как показанная здесь ламинария, развили жизненные циклы, в которых как гаплоидная (гаметофит), так и диплоидная (спорофит) формы являются многоклеточными. Гаметофит по строению отличается от спорофита. (кредит «фотография ламинарии»: модификация работы Клэр Факлер, CINMS, фотоархив NOAA)

    Практический вопрос

    Какое из следующих утверждений о жизненном цикле ламинарии неверно?

    1. 1 n зооспоры образуются в спорангиях.
    2. Спорофит — растение 2 n .
    3. Гаметофит диплоидный.
    4. Как гаметофит, так и спорофит являются многоклеточными.
    Показать ответ

    Утверждение c неверно.

    Рис. 9. Сапробный оомицет поглощает мертвое насекомое. (кредит: модификация работы Томаса Брессона)

    Водяные плесени, оомицеты («яичный гриб»), были названы так на основании их грибковой морфологии, но молекулярные данные показали, что водяные плесени не имеют тесного родства с грибами.Оомицеты характеризуются клеточной стенкой на основе целлюлозы и разветвленной сетью нитей, которые позволяют поглощать питательные вещества. Как диплоидные споры, многие оомицеты имеют два противоположно направленных жгутика (один волосатый и один гладкий) для передвижения. Оомицеты нефотосинтетические и включают множество сапробов и паразитов. Сапробионты выглядят как белые пушистые наросты на мертвых организмах (рис. 9).

    Большинство оомицетов водные, но некоторые паразитируют на наземных растениях. Один из патогенов растений — это Phytophthora infestans , возбудитель фитофтороза картофеля, который имел место во время ирландского картофельного голода в XIX веке.

    Внесите свой вклад!

    У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

    Улучшить эту страницуПодробнее

    Подробнее о морфологии ресничек

    Подробнее о морфологии ресничек

    Мы часто думаем о одноклеточных организмах как о простых примитивных организмах. состав. Это определенно ошибочное мнение применительно к инфузории; они, наверное, самые сложные из одноклеточных организмы.В отличие от многоклеточных организмов, клетки которых специализируются на выполняя различные функции организма, одноклеточные организмы должны выполнять все эти функции с одной ячейкой, и поэтому их структура может быть очень сложнее, чем клетки более крупных организмов. Движение, чувствительность к окружающая среда, водный баланс и улавливание пищи должны быть выполнены техника в одиночной камере.

    Инфузории включают одни из самых крупных свободноживущих одноклеточных организмов (инфузория Stentor может достигать 2 миллиметров в длину), и включают в себя самые разные формы.Мы будем использовать Paramecium , изображен слева, как более или менее типичная инфузория для демонстрации особенности анатомии инфузорий.

    в отличие от других эукариоты инфузории имеют два типа ядер. Микроядро (на этой диаграмме обозначено буквой n) содержит хромосомы, с двумя копиями каждой хромосомы; следовательно, это ядро ​​ диплоид , как и часто встречается у эукариот. У реснички может быть один или несколько микроядра. В гораздо более крупном макронуклеусе (n) генетический материал в виде коротких кусочков ДНК, каждая из которых может существовать в десятки тысяч экземпляров.При делении клетки микроядра делятся. через митоз , в то время как у большинства инфузорий макронуклеус просто раздваивается надвое.

    Помимо ядер, инфузория содержит несколько вакуолей, , или круглых. мембранные структуры, в которых заключены продукты питания, отходы или различные структуры. Пищеварительные вакуоли образуются на конце пищевода (зев) когда пищевые частицы попадают в организм, а затем циркулируют через камеру. Отходы, оставшиеся в этих вакуолях, выводятся через особая точка в клеточной мембране, известная как cytoproct .Звездообразная сократительная вакуоль (cv) собирает лишнюю воду через каналы, выстланные микротрубочками («лучи» звезды) и периодически выкачивает его через другую специальную пору.

    Внешний слой, или cortex , представляет собой сложную структуру, разделенную изнутри клетки слоем микрофиламентов. Каждый волосоподобный ресничка связана с набором канальцев и структурным белком молекулы, которые составляют кинетосому . В свою очередь кинетосомы располагаются в строках, известных как кинети .Реснички бьются волнами, чтобы продвигать организм вперед, а также переместить пищу в цитостом , «рот» инфузории, помечен (о). Рот иногда ставил обратно в оральную канавку (tr). Кинети вокруг цитостома часто располагаются особым образом, чтобы генерировать водные потоки, которые направляют частицы пищи в клетку. Также часть кора головного мозга — это экструсомы , органеллы, которые могут быстро выбрасывать короткие нитевидные структуры. Эти экструсомы функционируют в качестве хищников, защиты, и в образовании цист у различных инфузорий.



    Источник: Линн, Д.Х. и Смолл, Э. 1991. Phylum Ciliophora. В: Маргулис, Л., Корлисс, Дж. О., Мелконян, М., и Чепмен, Д. Дж. Справочник по Protoctista . Издательство «Джонс и Бартлетт», Бостон.

    Классификация протистов | Биология II

    Цели обучения

    К концу этого раздела вы выполните следующие задачи:

    • Определите эволюционные взаимоотношения растений, животных и грибов в шести признанных в настоящее время супергруппах эукариот
    • Опишите репрезентативных простейших организмов каждой из шести признанных в настоящее время супергрупп эукариот.

    За несколько десятилетий Королевство Протиста было разобрано, потому что анализ последовательностей выявил новые генетические (и, следовательно, эволюционные) отношения между этими эукариотами.Более того, протисты, которые демонстрируют сходные морфологические особенности, могли развить аналогичные структуры из-за сходного давления отбора, а не из-за недавнего общего происхождения. Это явление, называемое конвергентной эволюцией, является одной из причин, по которой классификация протистов является такой сложной задачей. Возникающая схема классификации группирует весь домен Eukaryota в шесть «супергрупп», которые включают всех простейших, а также животных, растений и грибов, которые произошли от общего предка (рис. 1).Супергруппы считаются монофилетическими, что означает, что все организмы внутри каждой супергруппы произошли от одного общего предка, и, таким образом, все члены более тесно связаны друг с другом, чем с организмами за пределами этой группы. Доказательства монофилии некоторых групп все еще отсутствуют.

    Рисунок 1. На этой диаграмме показана предлагаемая классификация домена Eukara. В настоящее время домен Eukarya разделен на шесть супергрупп. Внутри каждой супергруппы есть несколько королевств.Пунктирными линиями обозначены предполагаемые эволюционные отношения, которые остаются предметом споров.

    Классификация эукариот все еще находится в процессе развития, и шесть супергрупп могут быть изменены или заменены более подходящей иерархией по мере накопления генетических, морфологических и экологических данных. Имейте в виду, что представленная здесь классификационная схема — лишь одна из нескольких гипотез, и истинные эволюционные отношения еще предстоит определить. Изучая протистов, полезно уделять меньше внимания номенклатуре и больше — общности и различиям, которые определяют сами группы.

    Экскавата

    Многие виды простейших, классифицируемые в супергруппу Excavata, представляют собой асимметричные одноклеточные организмы с желобом для кормления, «вырытым» с одной стороны. В эту супергруппу входят гетеротрофные хищники, фотосинтезирующие виды и паразиты. Его подгруппы — дипломонады, парабазалиды и эвгленозойские.

    Дипломонад

    Рис. 2. Кишечный паразит млекопитающих Giardia lamblia, визуализированный здесь с помощью сканирующей электронной микроскопии, является водным протистом, который при проглатывании вызывает тяжелую диарею.(кредит: модификация работы Дженис Карр, CDC; данные шкалы от Мэтта Рассела)

    Среди Excavata есть дипломатонады, к которым относятся кишечные паразиты, Giardia lamblia (рис. 2). До недавнего времени считалось, что у этих протистов отсутствуют митохондрии. Остаточные митохондриальные органеллы, названные митосомами , с тех пор были идентифицированы у дипломонад, но эти митосомы по существу нефункциональны. Дипломонады существуют в анаэробной среде и используют альтернативные пути, такие как гликолиз, для выработки энергии.Каждая клетка дипломонады имеет два идентичных ядра и использует несколько жгутиков для передвижения.

    Парабазалиды

    Вторая подгруппа Excavata, парабазалиды, также обнаруживает полуфункциональные митохондрии. У парабазалидов эти структуры функционируют анаэробно и называются гидрогеносомами , потому что они производят водород в качестве побочного продукта. Парабазалиды перемещаются с жгутиками и волнистыми мембранами. Trichomonas vaginalis , парабасалид, вызывающий у людей заболевания, передающиеся половым путем, использует эти механизмы для прохождения через мужские и женские мочеполовые пути. T. vaginalis вызывает трихамониаз, который ежегодно встречается примерно в 180 миллионах случаев во всем мире. В то время как мужчины редко проявляют симптомы во время инфицирования этим протистом, инфицированные женщины могут стать более восприимчивыми к вторичной инфекции вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) и с большей вероятностью разовьется рак шейки матки. Беременные женщины, инфицированные вирусом T. vaginalis , подвергаются повышенному риску серьезных осложнений, таких как преждевременные роды.

    Эвгленозойские

    Euglenozoans включает паразитов, гетеротрофов, автотрофов и миксотрофов размером от 10 до 500 мкм.Эвгленоиды перемещаются по своей водной среде обитания, используя два длинных жгутика, которые направляют их к источникам света, воспринимаемым примитивным глазным органом, называемым глазным пятном. Знакомый род, Euglena , включает несколько миксотрофных видов, которые проявляют фотосинтетические способности только при наличии света. В темноте хлоропласты Euglena сжимаются и временно перестают функционировать, а вместо этого клетки поглощают органические питательные вещества из окружающей среды.

    Паразит человека, Trypanosoma brucei , принадлежит к другой подгруппе Euglenozoa, кинетопластид.Подгруппа кинетопластидов названа в честь кинетопласта , массы ДНК, содержащейся в одной огромной митохондрии, которой обладает каждая из этих клеток. В эту подгруппу входят несколько паразитов, вместе называемых трипаносомами, которые вызывают опустошительные болезни человека и инфицируют различные виды насекомых в течение определенного периода их жизненного цикла. T. brucei развивается в кишечнике мухи цеце после того, как муха укусила инфицированного человека или другого млекопитающего-хозяина. Затем паразит попадает в слюнные железы насекомых, где передается другому человеку или другому млекопитающему, когда инфицированная муха цеце съедает еще одну кровяную муку. T. brucei распространен в Центральной Африке и является возбудителем африканской сонной болезни, заболевания, связанного с тяжелой хронической усталостью, комой, и может привести к летальному исходу, если его не лечить.

    Рис. 3. Trypanosoma brucei, возбудитель сонной болезни, часть своего жизненного цикла проводит у мухи цеце, а часть — у человека. (кредит: модификация работы CDC)

    Ссылка на обучение

    Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как T. brucei плавает.

    Хромальвеолата

    Текущие данные свидетельствуют о том, что виды, классифицируемые как хромальвеолаты, произошли от общего предка, поглотившего фотосинтетическую клетку красных водорослей, которая сама уже развила хлоропласты в результате эндосимбиотических отношений с фотосинтетическими прокариотами.Следовательно, считается, что предок хромальвеолатов возник в результате вторичного эндосимбиотического события. Однако некоторые хромальвеолаты, по-видимому, утратили пластидные органеллы, происходящие из красных водорослей, или вообще лишены пластидных генов. Следовательно, эту супергруппу следует рассматривать как рабочую группу, основанную на гипотезах, которая может быть изменена. Хромальвеолаты включают очень важные фотосинтезирующие организмы, такие как диатомовые водоросли, бурые водоросли, и важные возбудители болезней животных и растений. Хромальвеолаты можно разделить на альвеоляты и страменопилы.

    Альвеоляты: динофлагелляты, апикомплексии и инфузории

    Рис. 4. Динофлагелляты очень разнообразны по форме. Многие из них заключены в целлюлозную броню и имеют два жгутика, которые вставляются в канавки между пластинами. Движение этих двух перпендикулярных жгутиков вызывает вращательное движение.

    Большой объем данных подтверждает, что альвеолаты являются производными от общего общего предка. Альвеолаты названы в честь присутствия альвеол или мембранных мешочков под клеточной мембраной.Точная функция альвеолы ​​неизвестна, но она может участвовать в осморегуляции. Альвеоляты далее подразделяются на некоторые из наиболее известных простейших: динофлагелляты, апикомплексаны и инфузории.

    Динофлагелляты обладают обширным морфологическим разнообразием и могут быть фотосинтетическими, гетеротрофными или миксотрофными. Многие динофлагелляты заключены в сцепляющиеся пластинки из целлюлозы. Два перпендикулярных жгутика входят в канавки между пластинами целлюлозы, причем один жгутик проходит продольно, а второй окружает динофлагеллату (рис. 4).Вместе жгутики вносят свой вклад в характерное вращательное движение динофлагеллят. Эти протисты существуют в пресноводных и морских средах обитания и являются компонентом планктона , обычно микроскопических организмов, которые дрейфуют в воде и служат важным источником пищи для более крупных водных организмов.

    Рис. 5. Биолюминесценция излучается динофлагеллятами в обрушивающейся волне, как видно с побережья Нью-Джерси. (кредит: «catalano82» / Flickr)

    Некоторые динофлагелляты излучают свет, называемый биолюминесценцией , когда они сотрясаются или подвергаются стрессу.Большое количество морских динофлагеллят (миллиарды или триллионы клеток на волну) могут излучать свет и заставлять всю разбивающуюся волну мерцать или приобретать ярко-синий цвет (рис. 5). Приблизительно для 20 видов морских динофлагеллят всплески популяций (также называемые цветением) в летние месяцы могут окрасить океан мутно-красным цветом. Это явление называется красным приливом и возникает из-за большого количества красных пигментов, присутствующих в пластидах динофлагеллат. В больших количествах эти виды динофлагеллят выделяют удушающий токсин, который может убивать рыб, птиц и морских млекопитающих.Красные приливы могут нанести огромный ущерб коммерческому рыболовству, и люди, потребляющие этих протистов, могут стать отравленными.

    Апикомплексные протисты названы так потому, что их микротрубочки, фибрин и вакуоли асимметрично распределены на одном конце клетки в структуре, называемой апикальным комплексом (Рис. 6). Апикальный комплекс специализируется на проникновении и заражении клеток-хозяев. Действительно, все apicomplexans паразитируют. В эту группу входит род Plasmodium , вызывающий малярию у людей.Жизненные циклы Apicomplexan сложны, включают несколько хозяев и стадии полового и бесполого размножения.

    Рис. 6. (a) Apicomplexans — паразитические протисты. У них есть характерный апикальный комплекс, который позволяет им инфицировать клетки-хозяева. (b) Plasmodium, возбудитель малярии, имеет сложный жизненный цикл, типичный для apicomplexans. (кредит b: модификация работы CDC)

    Инфузории, к которым относятся Paramecium и Tetrahymena , представляют собой группу протистов длиной от 10 до 3000 микрометров, покрытых рядами, пучками или спиралями крошечных ресничек.Ударяя ресничками синхронно или волнообразно, инфузории могут координировать направленные движения и глотать частицы пищи. У некоторых инфузорий есть слитые структуры на основе ресничек, которые функционируют как лопасти, воронки или плавники. Инфузории также окружены пленкой, обеспечивающей защиту без ущерба для подвижности. Род Paramecium включает протистов, которые организовали свои реснички в пластинчатую примитивную пасть, называемую ротовой бороздкой, которая используется для захвата и переваривания бактерий (рис. 7).Пища, захваченная в полости рта, попадает в пищевую вакуоль, где соединяется с пищеварительными ферментами. Частицы отходов вытесняются экзоцитарными пузырьками, которые сливаются в определенной области клеточной мембраны, называемой анальной порой. В дополнение к пищеварительной системе, основанной на вакуолях, Paramecium также использует сократительных вакуолей , которые представляют собой осморегуляторные пузырьки, которые заполняются водой, когда она попадает в клетку посредством осмоса, а затем сжимаются, выжимая воду из клетки.

    Рисунок 7.Paramecium имеет примитивный рот (называемый оральной канавкой) для приема пищи и анальную пору для ее выделения. Сократительные вакуоли позволяют организму выводить лишнюю воду. Реснички позволяют организму двигаться. (кредит «Микрофотография парамеция»: модификация работы NIH; данные шкалы от Мэтта Рассела)

    Ссылка на обучение

    Посмотрите видео, как сократительная вакуоль Paramecium вытесняет воду, чтобы поддерживать осмотическое равновесие клетки.

    Paramecium имеет два ядра, макроядро и микроядро, в каждой клетке.Микронуклеус необходим для полового размножения, тогда как макронуклеус управляет бесполым бинарным делением и всеми другими биологическими функциями. Процесс полового размножения у Paramecium подчеркивает важность микроядра для этих простейших. Paramecium и большинство других инфузорий размножаются половым путем путем конъюгации. Этот процесс начинается, когда два разных типа спаривания Paramecium вступают в физический контакт и соединяются с цитоплазматическим мостиком (рис. 8).Затем диплоидное микроядро в каждой клетке подвергается мейозу с образованием четырех гаплоидных микроядер. Три из них дегенерируют в каждой клетке, оставляя одно микроядро, которое затем подвергается митозу, образуя два гаплоидных микроядра. Каждая из клеток обменивается одним из этих гаплоидных ядер и удаляется друг от друга. Похожий процесс происходит у бактерий, у которых есть плазмиды. Слияние гаплоидных микроядер генерирует совершенно новое диплоидное пре-микроядро в каждой конъюгативной клетке. Это пре-микроядро проходит три раунда митоза, чтобы произвести восемь копий, и исходный макронуклеус распадается.Четыре из восьми пре-микроядер становятся полноценными микроядрами, тогда как четыре других выполняют несколько циклов репликации ДНК и становятся новыми макронуклеарами. Затем два деления клеток дают четыре новых Paramecia из каждой исходной конъюгативной клетки.

    Art Connection

    Рис. 8. Сложный процесс полового размножения Paramecium создает восемь дочерних клеток из двух исходных клеток. Каждая клетка имеет макронуклеус и микронуклеус. Во время полового размножения макронуклеус растворяется и заменяется микронуклеусом.(кредит «микрофотография»: модификация работы Яна Саттона; данные шкалы от Мэтта Рассела)

    Какое из следующих утверждений о половом размножении Paramecium является ложным?

    1. Макронуклеусы происходят из микроядер.
    2. И митоз, и мейоз происходят во время полового размножения.
    3. Конъюгированная пара меняет местами макронуклеусы.
    4. Каждый родитель производит четыре дочерних клетки.

    Утверждение 3 неверно.

    Stramenopiles: диатомовые водоросли, бурые водоросли, золотые водоросли и оомицеты

    Рисунок 9.Эта страменопильная клетка имеет единственный волосатый жгутик и вторичный гладкий жгутик.

    Другая подгруппа хромальвеолатов, страменопилы, включает фотосинтезирующие морские водоросли и гетеротрофные протисты. Объединяющим признаком этой группы является наличие текстурированного или «волосатого» жгутика. У многих страменопилов также есть дополнительный жгутик без волосковидных выступов (рис. 9). Члены этой подгруппы варьируются по размеру от одноклеточных диатомовых водорослей до массивных и многоклеточных водорослей.

    Диатомовые водоросли — одноклеточные фотосинтезирующие протисты, которые заключают себя в стеклянные клеточные стенки с замысловатым узором, состоящие из диоксида кремния в матрице органических частиц (рис. 10). Эти простейшие являются составной частью пресноводного и морского планктона. Большинство видов диатомовых водорослей размножаются бесполым путем, хотя существуют и некоторые примеры полового размножения и споруляции. У некоторых диатомовых водорослей в панцире кремнезема есть щель, называемая швом . Выбрасывая поток мукополисахаридов из шва, диатомовые водоросли могут прикрепляться к поверхностям или двигаться в одном направлении.

    Рис. 10. Различные диатомовые водоросли, представленные здесь с помощью световой микроскопии, живут среди однолетних морских льдов в проливе Мак-Мердо в Антарктиде. Размер диатомовых водорослей колеблется от 2 до 200 мкм. (Источник: профессор Гордон Т. Тейлор, Университет Стоуни-Брук, NSF, NOAA)

    В периоды доступности питательных веществ популяции диатомовых водорослей увеличиваются в количестве, превышающем их возможности потреблять водные организмы. Избыточные диатомовые водоросли погибают и опускаются на морское дно, где они не могут быть легко доступны сапробам, питающимся мертвыми организмами.В результате углекислый газ, который диатомеи потребили и включили в свои клетки во время фотосинтеза, не возвращается в атмосферу. В общем, этот процесс, посредством которого углерод транспортируется глубоко в океан, описывается как биологический углеродный насос , потому что углерод «перекачивается» в глубины океана, где он недоступен для атмосферы в виде углекислого газа. Биологический углеродный насос является важным компонентом углеродного цикла, который поддерживает более низкие уровни углекислого газа в атмосфере.

    Как и диатомовые водоросли, золотые водоросли в основном одноклеточные, хотя некоторые виды могут образовывать большие колонии. Их характерный золотой цвет является результатом широкого использования каротиноидов, группы фотосинтетических пигментов, которые обычно имеют желтый или оранжевый цвет. Золотые водоросли встречаются как в пресноводных, так и в морских средах, где они составляют основную часть сообщества планктона.

    Бурые водоросли — это в первую очередь морские многоклеточные организмы, которые в просторечии известны как водоросли.Гигантские водоросли — это разновидность бурых водорослей. У некоторых бурых водорослей развились специализированные ткани, напоминающие наземные растения, с корнями-фиксаторами, стеблевыми ножками и листовыми пластинками, способными к фотосинтезу. Ножки гигантских водорослей огромны, достигая в некоторых случаях 60 метров. Существует множество жизненных циклов водорослей, но наиболее сложным является чередование поколений, в котором и гаплоидная, и диплоидная стадии включают многоклеточность. Сравните этот жизненный цикл, например, с человеческим.Гаплоидные гаметы, продуцируемые мейозом (сперма и яйцеклетка), объединяются при оплодотворении, образуя диплоидную зиготу, которая проходит множество раундов митоза, чтобы произвести многоклеточный эмбрион, а затем плод. Однако отдельные сперматозоиды и яйцеклетки никогда не становятся многоклеточными существами. Наземные растения тоже эволюционировали с чередованием поколений. В роде бурых водорослей Laminaria гаплоидные споры развиваются в многоклеточные гаметофиты, которые продуцируют гаплоидные гаметы, которые в совокупности образуют диплоидные организмы, которые затем становятся многоклеточными организмами, структура которых отличается от гаплоидной формы (рис. 11).Некоторые другие организмы осуществляют чередование поколений, в которых и гаплоидная, и диплоидная формы выглядят одинаково.

    Art Connection

    Рис. 11. Несколько видов бурых водорослей, таких как показанная здесь ламинария, развили жизненные циклы, в которых как гаплоидная (гаметофит), так и диплоидная (спорофит) формы являются многоклеточными. Гаметофит по строению отличается от спорофита. (кредит «фотография ламинарии»: модификация работы Клэр Факлер, CINMS, фотоархив NOAA)

    Какое из следующих утверждений о жизненном цикле ламинарии неверно?

    1. 1 n зооспоры образуются в спорангиях.
    2. Спорофит — растение 2 n .
    3. Гаметофит диплоидный.
    4. Как гаметофит, так и спорофит являются многоклеточными.

    Утверждение 3 неверно.

    Рис. 12. Сапробный оомицет поглощает мертвое насекомое. (кредит: модификация работы Томаса Брессона)

    Водяные плесени, оомицеты («яичный гриб»), были названы так на основании их грибковой морфологии, но молекулярные данные показали, что водяные плесени не имеют тесного родства с грибами.Оомицеты характеризуются клеточной стенкой на основе целлюлозы и разветвленной сетью нитей, которые позволяют поглощать питательные вещества. Как диплоидные споры, многие оомицеты имеют два противоположно направленных жгутика (один волосатый и один гладкий) для передвижения. Оомицеты нефотосинтетические и включают множество сапробов и паразитов. Сапробионты выглядят как белые пушистые наросты на мертвых организмах (рис. 12). Большинство оомицетов водные, но некоторые паразитируют на наземных растениях. Один из патогенов растений — это Phytophthora infestans , возбудитель фитофтороза картофеля, который имел место во время ирландского картофельного голода в XIX веке.

    Ризария

    Рис. 13. Ammonia Tepida под фазово-контрастным световым микроскопом (предоставлено: модификация работы Скотта Фея, Калифорнийский университет в Беркли; данные шкалы от Мэтта Рассела)

    Супергруппа Rhizaria включает многие амебы, большинство из которых имеют нитевидные или игольчатые псевдоподии (аммиак тепида, вид Rhizaria, можно увидеть на рис. 13). Функция псевдоподий заключается в улавливании и поглощении частиц пищи и в управлении движением простейших ризариев. Эти псевдоподы выступают наружу из любого места на поверхности клетки и могут прикрепляться к субстрату.Затем протист переносит свою цитоплазму в ложноножку, тем самым перемещая всю клетку. Этот тип движения, называемый потоком цитоплазмы , используется несколькими различными группами простейших в качестве средства передвижения или метода распределения питательных веществ и кислорода.

    Ссылка на обучение

    Посмотрите это видео, чтобы увидеть потоки цитоплазмы в зеленой водоросли.

    Форамы

    Рис. 14. Эти раковины фораминифер опустились на морское дно.(Источник: Deep East 2001, NOAA / OER)

    Фораминиферы, или форамы, представляют собой одноклеточные гетеротрофные протисты, длина которых варьируется от примерно 20 микрометров до нескольких сантиметров и иногда напоминает крошечных улиток (рис. 14). В целом пенопласты имеют пористую оболочку, называемую tests , которые построены из различных органических материалов и обычно закалены карбонатом кальция. В тестах могут содержаться фотосинтезирующие водоросли, которые пены могут собирать для питания. Псевдоподии Foram проходят через поры и позволяют им перемещаться, питаться и собирать дополнительные строительные материалы.Обычно пены связаны с песком или другими частицами в морских или пресноводных средах обитания. Фораминиферы также полезны в качестве индикаторов загрязнения и изменений в глобальных погодных условиях.

    Радиолярии

    Рис. 15. Эта окаменелая раковина радиолярий была получена с помощью сканирующего электронного микроскопа. (кредит: модификация работы Ханнеса Гроба, Институт Альфреда Вегенера; данные шкалы от Мэтта Рассела)

    Второй подтип Rhizaria, радиолярии, демонстрируют замысловатый внешний вид из стекловидного кремнезема с радиальной или двусторонней симметрией (рис. 15).Иглоподобные псевдоножки, поддерживаемые микротрубочками, исходят наружу от клеточных тел этих протистов и действуют, чтобы улавливать частицы пищи. Раковины мертвых радиолярий опускаются на дно океана, где они могут накапливаться на глубинах до 100 метров. Сохранившиеся осажденные радиолярии очень часто встречаются в летописи окаменелостей.

    Архепластида

    Красные водоросли и зеленые водоросли входят в супергруппу Archaeplastida. Именно от общего предка этих простейших произошли наземные растения, поскольку их ближайшие родственники находятся в этой группе.Молекулярные данные подтверждают, что все Archaeplastida являются потомками эндосимбиотических отношений между гетеротрофным протистом и цианобактериями. Красные и зеленые водоросли включают одноклеточные, многоклеточные и колониальные формы.

    Красные водоросли

    Красные водоросли, или родофиты, в основном многоклеточные, без жгутиков и варьируются по размеру от микроскопических одноклеточных протистов до крупных многоклеточных форм, сгруппированных в категорию неформальных морских водорослей. Жизненный цикл красных водорослей — это смена поколений.Некоторые виды красных водорослей содержат фикоэритрины, вспомогательные фотосинтетические пигменты, которые имеют красный цвет и превосходят зеленый оттенок хлорофилла, благодаря чему эти виды выглядят как различные оттенки красного. Другие простейшие, классифицируемые как красные водоросли, лишены фикоэритринов и являются паразитами. Красные водоросли распространены в тропических водах, где они были обнаружены на глубине 260 метров. Другие красные водоросли существуют в наземных или пресноводных средах.

    Зеленые водоросли: хлорофиты и харофиты

    Самая многочисленная группа водорослей — зеленые водоросли.Зеленые водоросли имеют сходные черты с наземными растениями, особенно с точки зрения структуры хлоропластов. То, что эта группа протистов имела относительно недавнего общего предка с наземными растениями, хорошо подтверждается. Зеленые водоросли подразделяются на хлорофиты и харофиты. Харофиты являются ближайшими живыми родственниками наземных растений и напоминают их по морфологии и репродуктивным стратегиям. Чарофиты распространены во влажных средах обитания, и их присутствие часто свидетельствует о здоровой экосистеме.

    Хлорофиты обладают большим разнообразием форм и функций. Хлорофиты в основном населяют пресноводную и влажную почву и являются обычным компонентом планктона. Chlamydomonas — простой одноклеточный хлорофит с грушевидной морфологией и двумя противоположными передними жгутиками, которые направляют этого простейшего к свету, воспринимаемому его глазным пятном. Более сложные виды хлорофитов демонстрируют гаплоидные гаметы и споры, которые напоминают Chlamydomonas .

    Хлорофит Volvox — один из немногих примеров колониальных организмов, которые в некоторых отношениях ведут себя как совокупность отдельных клеток, а в других отношениях — как специализированные клетки многоклеточного организма (рис. 16).Колонии Volvox содержат от 500 до 60 000 клеток, каждая с двумя жгутиками, содержащихся в полой сферической матрице, состоящей из гелеобразного секрета гликопротеина. Отдельные клетки Volvox перемещаются скоординированно и связаны между собой цитоплазматическими мостиками. Только несколько клеток воспроизводятся с образованием дочерних колоний, что является примером основной клеточной специализации этого организма.

    Рис. 16. Volvox aureus — зеленая водоросль в супергруппе Archaeplastida.Этот вид существует как колония, состоящая из клеток, погруженных в гелеподобный матрикс и переплетенных друг с другом посредством волосковых удлинений цитоплазмы. (кредит: д-р Ральф Вагнер)

    Рис. 17. Caulerpa taxifolia — хлорофит, состоящий из одной клетки, потенциально содержащей тысячи ядер. (кредит: NOAA)

    Настоящие многоклеточные организмы, такие как морской салат, Ulva , представлены среди хлорофитов. Кроме того, некоторые хлорофиты существуют в виде больших многоядерных одиночных клеток.Виды из рода Caulerpa демонстрируют уплощенную, похожую на папоротник листву, и могут достигать длины до 3 метров (рис. 17). Caulerpa виды подвергаются ядерному делению, но их клетки не завершают цитокинез, оставаясь вместо этого массивными и сложными одиночными клетками.

    Амёбозоа

    Для амеб характерно наличие псевдоподий, которые выступают в виде трубок или плоских долей, а не волосовидных псевдоподий ризариевых амеб (рис. 18). Amoebozoa включает несколько групп одноклеточных амебоподобных организмов, которые являются свободноживущими или паразитическими.

    Рис. 18. Амебы с трубчатыми и лопастными псевдоподиями видны под микроскопом. Эти изоляты морфологически классифицируются как амебозойные.

    Формы для слизи

    Подмножество амебозойных, слизистые, имеют несколько морфологических сходств с грибами, которые, как считается, являются результатом конвергентной эволюции. Например, во время стресса некоторые слизистые плесени развиваются в плодовые тела, образующие споры, подобно грибам.

    Слизневые плесени классифицируются на основе их жизненного цикла на плазмодийные и клеточные типы.Формы плазмодийной слизи состоят из больших многоядерных клеток и перемещаются по поверхностям, как аморфная капля слизи во время фазы питания (рис. 19). Частицы пищи поднимаются и захватываются слизистой формой, когда она скользит по ней. После созревания плазмодий приобретает сетчатый вид со способностью образовывать плодовые тела или спорангии во время стресса. Гаплоидные споры образуются в результате мейоза внутри спорангиев, и споры могут распространяться по воздуху или воде и потенциально приземляться в более благоприятных условиях.Если это происходит, споры прорастают с образованием амебоидных или жгутиковых гаплоидных клеток, которые могут объединяться друг с другом и производить диплоидную зиготическую слизевую плесень для завершения жизненного цикла.

    Рис. 19. Показан жизненный цикл плазмодиальной слизистой плесени. Ярко окрашенный плазмодий на врезке представляет собой одноклеточную многоядерную массу. (кредит: модификация работы доктора Джонаты Готт и Центра молекулярной биологии РНК, Университет Кейс Вестерн Резерв)

    Клеточные слизистые плесени функционируют как независимые амебоидные клетки, когда питательных веществ много (рис. 20).Когда пища истощается, клеточные слизистые формы накапливаются друг на друга, образуя массу клеток, которые ведут себя как единое целое, называемое слизью. Некоторые клетки в слизняке способствуют образованию стебля диаметром 2–3 миллиметра, высыхая и отмирая в процессе. Клетки на вершине стебля образуют бесполое плодовое тело, содержащее гаплоидные споры. Как и в случае плазмодийных слизистых плесневых грибов, споры распространяются и могут прорасти, если попадут во влажную среду. Один представительный род клеточной слизистой плесени — Dictyostelium , который обычно встречается во влажной почве лесов.

    Рис. 20. Ячеистые формы слизи могут существовать в виде отдельных или агрегированных амеб. (кредит: модификация работы «thatredhead4» / Flickr)

    Ссылка на обучение

    Посмотрите это видео, чтобы увидеть, как клеточная слизистая плесень формирует плодовое тело.

    Опистоконта

    К опистоконтам относятся хоанофлагелляты, похожие на животных, которые, как полагают, напоминают общего предка губок и, фактически, всех животных. Хоанофлагелляты включают одноклеточные и колониальные формы и насчитывают около 244 описанных видов.У этих организмов один апикальный жгутик, окруженный сократительной воротничкой, состоящей из микроворсинок. Ошейник использует механизм, аналогичный губкам, для фильтрации бактерий, которые могут проглотить простейшие. Морфология хоанофлагеллят была обнаружена на раннем этапе как напоминающая воротниковые клетки губок и предполагающая возможную связь с животными.

    Mesomycetozoa образуют небольшую группу паразитов, в первую очередь рыб, и по крайней мере одну форму, которая может паразитировать на людях.Их жизненные циклы плохо изучены. Эти организмы представляют особый интерес, поскольку кажутся очень близкими к животным. В прошлом они были сгруппированы с грибами и другими простейшими на основе их морфологии.

    Сводка раздела

    Процесс классификации простейших в значимые группы продолжается, но генетические данные за последние 20 лет прояснили многие взаимосвязи, которые ранее были неясными или ошибочными. В настоящее время большинство считает, что все эукариоты разделены на шесть супергрупп: Excavata, Chromalveolata, Rhizaria, Archaeplastida, Amoebozoa и Opisthokonta.Целью этой классификационной схемы является создание кластеров видов, происходящих от общего предка. В настоящее время монофилия одних супергрупп лучше подтверждается генетическими данными, чем других. Хотя внутри супергрупп существуют огромные различия, можно выделить общие черты на морфологическом, физиологическом и экологическом уровнях.

    Глоссарий

    биологический углеродный насос: процесс, посредством которого неорганический углерод фиксируется фотосинтезирующими видами, которые затем умирают и падают на морское дно, где они не могут быть достигнуты сапробиями и их потребление углекислого газа не может быть возвращено в атмосферу

    биолюминесценция: генерация и испускание света организмом, как у динофлагеллят

    сократительная вакуоль: везикула, которая заполняется водой (по мере того, как она попадает в клетку посредством осмоса), а затем сжимается, выдавливая воду из клетки; осморегуляторный пузырь

    поток цитоплазмы: перемещение цитоплазмы в расширенный псевдопод, так что вся клетка транспортируется к месту расположения псевдопода

    гидрогеносома: органелла, переносимая парабазалидами (Excavata), которая функционирует анаэробно и выделяет газообразный водород в качестве побочного продукта; вероятно произошли от митохондрий

    кинетопласт: масса ДНК, содержащаяся в одной большой митохондрии, характерной для кинетопластид (тип: Euglenozoa)

    митосома: нефункциональная органелла, содержащаяся в клетках дипломонад (Excavata), которые, вероятно, произошли от митохондрии

    планктон: разнообразная группа в основном микроскопических организмов, которые дрейфуют в морских и пресноводных системах и служат источником пищи для более крупных водных организмов

    раф: разрез в кремнеземной оболочке диатомовых водорослей, через который протист выделяет поток мукополисахаридов для передвижения и прикрепления к субстратам

    испытание: пористая оболочка пенопласта, изготовленная из различных органических материалов и обычно отвержденная карбонатом кальция

    Тип, класс, состав и особенности

    Одним из наиболее типичных широко известных представителей ресничек является инфузория-башмачок.Обитает, как правило, в стоячей воде, а также в пресноводных водоемах, где течение отличается исключительностью напористости. Его среда обитания обязательно должна содержать разлагающееся органическое вещество. Желательно детально рассмотреть все стороны жизни этой представительной фауны.

    Представители цилиарного типа

    Ресничные протисты (инфузории) — типа, входящие в группу альвеол. Важно отметить, что среди них есть разные формы представителей: прикрепленные и подвижные, колониальные и одиночные.Строение их тела очень разнообразно. Тип инфузорий характеризуется размерами тела, которые колеблются от 10 мкм до 4,5 мм (это касается одиночных форм). Как отмечалось выше, они обитают в основном в пресноводных водоемах, но также встречаются в морях в бентосе и планктоне (реже в почве или во мхах). Важно отметить, что значительная часть рассматриваемых представителей флоры является симбионтами или паразитами других существ: рыб, стригущих лишай, моллюсков и так далее. Кроме того, многие инфузории (примером служит тип инфузорий-ботинок) могут рассматриваться как модели организмов с точки зрения биологии на молекулярном уровне.

    Систематический аспект

    Следует отметить, что инфузория — вид, вменение которого происходит от слова «Настойка» (в переводе с латинского языка). Это можно объяснить тем, что первые представители простейших были обнаружены именно в настойках трав. Со временем разработка этого типа стала стремительно набирать обороты. Таким образом, уже сегодня в биологии известно около 6-7 тысяч видов, в том числе инфузорий. Если опираться на данные 1980-х годов, то можно утверждать, что рассматриваемый тип содержит в своей структуре два класса: ресничные инфузории (имеет три порядка) и сосущие инфузории.В связи с этой информацией можно сделать вывод, что разнообразие живых организмов очень велико, что вызывает неподдельный интерес.

    Тип инфузорий: Представители

    Яркими представителями этого типа являются инфузории-балантидиумы и инфузории-башмаки. Отличительными особенностями этих животных являются покрытие пелликулы ресничками, которые используются для движения, защита инфузорий через специально сконструированные органы, трихоцисты (расположенные в эктоплазме мембраны) и наличие двух ядер (вегетативного и генеративного). ) в ячейке.Кроме того, ротовая полость на теле инфузории образует ротовую воронку, которая имеет свойство переходить в клеточный рот, ведущий в глотку. Именно там создаются вакуоли пищеварения, которые служат непосредственно для переваривания пищи. Но непереваренные компоненты выводятся из организма через порошок. Характеристика этого вида инфузорий очень многогранна, однако основные моменты рассмотрены выше. Единственное, что следует добавить, это то, что две сократительные вакуоли инфузорий расположены в противоположных частях тела.Именно благодаря их функционированию из организма выводится лишняя вода или продукты обмена.

    Инфузории-тапочки

    Чтобы качественно рассмотреть строение и образ жизни столь интересных организмов одноклеточного строения, целесообразно обратиться к соответствующему примеру. Для этого необходима обувь инфузорий, широко распространенная в пресных водах. Их легко развести в обычных емкостях (например, в аквариумах), заливном луговом сене простейшей пресной воды, потому что в настоях такого типа развивается великое множество видов простейших, в том числе инфузорийных тапочек.Итак, используя микроскоп, вы можете попрактиковаться в изучении всей информации, содержащейся в статье.

    Характеристика инфузорий обувь

    Как уже отмечалось выше, инфузория — это вид, включающий в себя набор элементов, наиболее интересным из которых является инфузория-тапочка. Это одноклеточное животное, длина которого составляет полмиллиметра, наделено веретенообразной формой. Стоит отметить, что визуально этот организм напоминает туфлю, от которой, соответственно, и так интригующее название.Инфузорий-башмачок постоянно находится в движении, и он плавает тупым концом вперед. Интересно, что скорость его передвижения часто достигает 2,5 мм в секунду, что очень хорошо для представителя этого типа. На поверхности тела инфузорий можно наблюдать реснички, выполняющие роль моторных органелл. Как и все инфузории, рассматриваемый организм имеет в своей структуре два ядра: большое отвечает за питательные, дыхательные, моторные и метаболические процессы, а маленькое участвует в половом аспекте.

    Тело инфузорий-ботинок

    Устройство организма инфузорий-ботинок очень сложное. Внешнее покрытие этого представителя — тонкая эластичная оболочка. Он способен поддерживать правильную форму тела на протяжении всей жизни. Верными помощниками в этом являются безупречно развитые опорные волокна, расположенные в слое цитоплазмы, плотно прилегающем к мембране. Поверхность тела инфузории-башмачка наделена огромным количеством (около 15 000) ресничек, которые колеблются независимо от внешних обстоятельств.В основе каждого из них лежит базальное тело. Реснички совершают движения примерно 30 раз в секунду, толкая тело вперед. Важно отметить, что волнообразные движения этих инструментов очень последовательны, что позволяет инфузориям медленно и красиво вращаться вокруг продольной оси своего тела во время движения.

    Инфузории — вид, который определенно представляет интерес.

    Для абсолютного понимания всех особенностей инфузорийной обуви желательно рассмотреть основные процессы ее жизнедеятельности.Итак, вид питания инфузорий сводится к использованию бактерий и водорослей. Тело тела наделено полостью, называемой клеточным ртом и переходящей в глотку, внизу которой пища поступает непосредственно в вакуоль. Там он переваривается около часа, при этом переходя от кислого к щелочному. Вакуоли перемещаются в теле инфузорий за счет тока цитоплазмы, а непереваренные остатки выходят в заднюю часть тела через порошок.

    Дыхание инфузорий-туфель осуществляется за счет поступления кислорода в цитоплазму через покровы тела.А выделительные процессы происходят через две сократительные вакуоли. Что касается раздражительности организмов, инфузории обуви имеют тенденцию собираться в бактериальные комплексы в ответ на действие веществ, выделяемых бактериями. И уплывают от такого раздражителя, как соль.

    Размножение

    Инфузории тапочек могут размножаться одним из двух способов. Более распространено бесполое размножение, согласно которому ядра делятся на две части. В результате этой операции в каждой инфузории остается по 2 ядра (большое и маленькое).

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *