Амеба обыкновенная образ жизни: строение, среда обитания, значение в природе

Обыкновенная амеба. среда обитания

Амебы — это род одноклеточных организмов-эукариот (относятся к простейшим). Считаются животноподобными, так как питаются гетеротрофно.

Строение амеб обычно рассматривают на примере типичного представителя — амебы обыкновенной (амебы протея).

Амеба обыкновенная (далее амеба) обитает на дне пресноводных водоемов с загрязненной водой. Ее размер колеблется от 0,2 мм до 0,5 мм. По внешнему виду амеба похожа на бесформенный бесцветный комок, способный менять свою форму.

Клетка амебы не имеет жесткой оболочки. Она образует выпячивания и впячивания. Выпячивания (цитоплазматические выросты) называют ложноножками или псевдоподиями . Благодаря им амеба может медленно двигаться, как бы перетекая с места на место, а также захватывать пищу. Образование ложноножек и перемещение амебы происходит за счет движения цитоплазмы, которая постепенно перетекает в выпячивание.

Хотя амеба одноклеточный организм и не может быть речи об органах и их системах, ей свойственны почти все процессы жизнедеятельности, характерные для многоклеточных животных.

Амеба питается, дышит, выделяет вещества, размножается.

Цитоплазма амебы не однородна. Выделяют более прозрачный и плотный наружный слой (эк т оплазма ) и более зернистый и жидкий внутренний слой цитоплазмы (эндоплазма ).

В цитоплазме амебы находятся различные органеллы, ядро, а также пищеварительная и сократительная вакуоли.

Питается амеба различными одноклеточными организмами и органическими остатками. Пища обхватывается ложноножками и оказывается внутри клетки, образуется пищеварительн ая вакуоль . В нее поступают различные ферменты, расщепляющие питательные вещества. Те, которые нужны амебе, потом поступают в цитоплазму. Ненужные остатки пищи остаются в вакуоли, которая подходит к поверхности клетки и из нее все выбрасывается.

«Органом» выделения у амебы является сократительная вакуоль . В нее поступают излишки воды, ненужные и вредные вещества из цитоплазмы. Заполненная сократительная вакуоль периодически подходит к цитоплазматической мембране амебы и выталкивает наружу свое содержимое.

Дышит амеба всей поверхностью тела. В нее из воды поступает кислород, из нее — углекислый газ. Процесс дыхания заключается в окислении кислородом органических веществ в митохондриях. В результате выделяется энергия, которая запасается в АТФ, а также образуются вода и углекислый газ. Энергия, запасенная в АТФ, далее расходуется на различные процессы жизнедеятельности.

Для амебы описан только бесполый способ размножения путем деления надвое. Делятся только крупные, т. е. выросшие, особи. Сначала делится ядро, после чего клетка амебы делится перетяжкой. Та дочерняя клетка, которая не получает сократительную вакуоль, образует ее впоследствии.

С наступлением холодов или засухи амеба образует цисту . Цисты имеет плотную оболочку, выполняющую защитную функцию. Они достаточно легкие и могут разноситься ветром на большие расстояния.

Амеба способна реагировать на свет (уползает от него), механическое раздражение, наличие в воде определенных веществ.

Амёба пресноводная обитает в илистых отложениях дна болот,

прудов, сточных канав. Тело амёбы размером 0,2-0,5 мм состоит из

цитоплазмы, ограниченной элементарной плазматической мембраной, и

одного ядра. Цитоплазма подразделяется на два слоя — наружный —

эктоплазму, и внутренний — эндоплазму. Наружный слой более вязкий,

однородный; внутренний-более жидкий, зернистый. В эндоплазме располагается ядро, органоиды общеклеточного значения, сократительная и пищеварительные вакуоли.

ПИТАНИЕ. На теле амёбы постоянно образуются ложноножки, что связано с изменением коллоидных свойств цитоплазмы и попеременным переходом эктоплазмы в эндоплазму и наоборот. Благодаря образованию ложноножек амёба перемещается в среде. Наталкиваясь при движении на пищевые частицы, она обволакивает их ложноножками, поглощает цитоплазмой, образуя фагоцитарный пузырёк. Последний сливается в эндоплазме с лизосомой и образует пищеварительную вакуоль, в которой происходит переваривание пищи. Непереваренные остатки пищи выбрасываются в любом участке тела путём экзоцитоза.

ДЫХАНИЕ. Дыхание осуществляется путём диффузии через плазматическую мембрану кислорода, растворённого в воде. Углекислый газ, образующийся в процессах внутриклеточного метаболизма выделяется через мембрану клетки или частично с водой сократительной вакуолью.

ВЫДЕЛЕНИЕ . Выделение продуктов диссимиляции осуществляется через плазматическую мембрану, а также сократительной вакуолью. Пульсируя с частотой 1-5 раз в минуту, она выполняет функции осморегуляции, т.к. удаляет из цитоплазмы избыток воды, а вместе с ней и растворённые продукты обмена.

РАЗДРАЖИМОСТЬ. Приспособление к изменяющимся условиям среды осуществляется за счёт раздражимости, которая проявляется у амёбы в форме таксисов. Таксисы — это направленные ответные реакции одноклеточных организмов на действие определенных (химических, физических, биологических) раздражителей. Они могут быть положительными, если простейшее движется в сторону раздражителя, и отрицательными, если организм удаляется от раздражителя.

ОБРАЗОВАНИЕ ЦИСТЫ . Если интенсивность действия внешних факторов среды превышает пределы выносливости вида, то амёба переживает неблагоприятные условия в форме цисты. Процесс образования цисты — инцистирование — сопровождается прекращением активных движений, исчезновением ложноножек, выделением защитной оболочки, покрывающей тело, замедлением процессов обмена. При попадании в благоприятные условия амёба выходит из цисты. Таким образом инцистирование обеспечивает сохранение вида в неблагоприятных условиях среды.

Размножение у амёбы бесполое. Материнская клетка делится посредством митоза на две генетически ей идентичные дочерние.

МОРСКИЕ ПРОСТЕЙШИЕ. Многие саркодовые являются обитателями морей. Это фораминиферы и радиолярии. Фораминиферы имеют наружную раковину из органического вещества, которое выделяется эктоплазмой. Размножаются бесполым и половым путями. Большинство видов живут на дне водоёмов. Отмирая, они образуют осадочные породы: толстые слои известняков, мела, зелёного песчаника, которые состоят преимущественно из раковин фораминифер. Обнаружение определенных видов фораминифер в древних пластах земной коры может указывать на близость нефтяных месторождений. Известняк используют как строительный материал.

Лучевики ведут планктонный образ жизни и обладают минеральным внутренним скелетом, состоящим, как правило, из окиси кремния. Скелет выполняет защитную функцию и обеспечивает парение в воде. Лучевики, отмирая, образуют кремнийсодержащие осадочные породы, которые используют для изготовления абразивных порошков.

КЛАСС ЖГУТИКОВЫЕ. Объединяет около 8 тысяч видов простейших, органоидами движения которых являются жгутики. Число их колеблется от одного до множества. Жгутики — это цилиндрические фибриллярные цитоплазматические структуры. Они состоят из 9 пар периферических и пары центральных фибрилл, покрытых цитоплазмой. Фибриллы начинаются в эндоплазме от базальных ядер и представляют собой микротрубочки, состоящие из сократимых белков.

Жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой — пелликулой, благодаря которой и цитоскелету сохраняют постоянную форму тела.

В цитоплазме находятся одно или несколько ядер, общеклеточные органоиды. Большинство представителей класса гетеротрофы, но некоторые виды при определенных условиях могут питаться и аутотрофно.

Среди жгутиковых есть колониальные формы, например, вольвокс. Считается, что именно от подобной группы простейших берут начало многоклеточные животные.

Размножаются делением надвое, но у некоторых видов встречается чередование бесполого размножения с половым процессом.

ЭВГЛЕНА ЗЕЛЕНАЯ. Представляет интерес как организм, занимающий промежуточное положение между растениями и животными.

Эвглена обитает в пресных стоячих водоёмах, загрязнённых гниющими органическими остатками. Тело веретеновидное, размером около 0,05 мм, покрыто пелликулой. На переднем, закруглённом конце тела располагается жгутик, который берёт начало в цитоплазме от базального ядра. Его вращательные движения обеспечивают поступательное движение в воде. Вблизи жгутика у переднего конца тела локализуется сократительная вакуоль-органоид выделения и осморегуляции.

Рядом с ней виден красный светочувствительный глазок. С помощью его осуществляются положительные фототаксисы, т.к. свет играет важную роль в питании эвглены. По способу питания эвглена относится к миксотрофным организмам. На свету она питается как аутотроф, осуществляя с помощью хроматофоров, в которых содержится хлорофилл, реакции фотосинтеза. Хроматофоры располагаются в цитоплазме, число их доходит до 20. Синтезируемые на свету углеводы превращаются в процессе анаболизма в парамил, вещество подобное крахмалу. Он откладывается в виде гранул в цитоплазме. В темноте эвглена питается как гетеротроф, органическими веществами, содержащимися в воде. Таким образом, сочетая в себе особенности питания зелёных растений и животных, эвглена является как бы переходной формой между первыми и вторыми. О родстве с животными свидетельствует также наличие в стигме пигмента — астаксантина, который присущ только животным. Кроме того, даже при аутотрофном питании, эвглена нуждается в поступлении из вне витаминов В-1 и В-12, аминокислот. Ближе к заднему концу тела в цитоплазме лежит крупное ядро. Оно отделено от цитоплазмы двойной мембраной с порами. В кариоплазме находится хроматин и ядрышко. Дыхание осуществляется за счёт диффузии кислорода из омывающей клетку воды.

Размножение эвглены происходит бесполым путём. Оно начинается с митотического деления ядра и удвоения жгутика. Затем на переднем конце тела между жгутиками в цитоплазме образуется углубление. Распространяясь в продольном направлении оно делит материнскую клетку на две дочерних. В благоприятных условиях среды эвглена существует в виде вегетативных форм, которые периодически делятся. В неблагоприятной среде эвглена инцистируется.

ТИП ИНФУЗОРИИ.

Тип инфузории или ресничные объединяет около 9000 видов одноклеточных, органоидами движения которых являются реснички. Они по структуре идентичны жгутикам, но значительно короче последних. Среди простейших инфузории имеют наиболее сложную организацию, которая связана с дифференцировкой у них определенных цитоплазматических структур и ядерного аппарата, выполняющих специфические функции. Характерные признаки и биологию типа можно рассмотреть на примере инфузории-туфельки. Она обитает в стоячих пресных водоёмах с большим количеством разлагающихся органических остатков. Форма тела постоянная, удлиненная, передний конец закруглен, задний заострен. Размеры от 0,1 до 0,3 мм. Оно покрыто тонкой, эластичной пелликулой, которая имеет сложное ячеистое строение. Цитоплазма дифференцирована на экто- и эндоплазму. Эктоплазма прозрачная, в ней находятся базальные ядра ресничек и особые палочковидные образования — трихоцисты, которые выполняют защитную функцию. Реснички располагаются на поверхности тела в определенном порядке. Их согласованная работа обеспечивает направленное движение инфузорий в воде. Ближе к переднему концу на поверхности тела находится околоротовая воронка, которая ведёт в клеточную глотку. На дне последней расположен клеточный рот-цитостом. В области околоротовой воронки реснички более длинные. Они направляют поток воды со взвешенными в ней пищевыми частицами через клеточную глотку к цитостому. На дне его вокруг пищевых частиц образуются пищеварительные вакуоли, которые совершают упорядоченное движение в эндоплазме клетки. Непереваренные остатки пищи через порошицу, располагающуюся вблизи заднего конца тела, выбрасываются наружу.

Функции выделения и осморегуляции выполняют две сократительные вакуоли, расположенные на противоположных концах тела. Они окружены радиальными приводящимися каналами, в которые из цитоплазмы осуществляется постоянный приток воды и продуктов обмена, растворенных в ней. Приводящие каналы и пульсирующие вакуоли сокращаются попеременно каждые 20-30 секунд. Заполняясь водой, каналы периодически опорожняются в пульсирующие вакуоли. При сокращении вакуолей их содержимое выталкивается во внешнюю среду.

В центре тела инфузории находятся два ядра. Большое, бобовидной формы полиплоидное — макронуклеус — управляет процессами метаболизма и дифференцировки. Малое, диплоидное ядро — микронуклеус — контролирует процессы размножения и хранит видоспецифическую наследственную информацию.

Дышат инфузории кислородом, растворённым в воде и диффундирующим в организм через плазматическую мембрану.

Раздражимость играет важное значение в приспособлении к изменению условий среды и проявляется в форме таксисов — положительных или отрицательных. Это можно проследить на двух опытах. Поместим рядом на два предметных стекла по капле культуры инфузорий и чистой воды. Внесём в культуру инфузорий на одном стекле кристалл соли, а в каплю чистой воды на другом стекле взвесь бактерий. Соединим капли на каждом стекле тонким водяным мостиком и пронаблюдаем за поведением инфузорий. В первом опыте простейшие из культуры с кристаллом переходят в каплю чистой воды (отрицательный хемотаксис). Во втором, инфузории из культуры будут передвигаться в каплю с суспензией бактерий (положительный хемотаксис).

Для инфузорий характерно бесполое размножение путём поперечного деления. Но у многих видов оно чередуется с половым процессом, который называется конъюгацией.

При бесполом размножении после удвоения ДНК оба ядра принимают вытянутую форму. Полиплоидный макронуклеус перешнуровывается в поперечном направлении с образованием двух дочерних макронуклеусов с почти одинаковыми наборами хромосом.

Микронуклеус делится митотически. Образующееся при этом ахроматиновое веретено деления обеспечивает равномерное распределение хромосом и образование двух генетически идентичных дочерних микронуклеусов

После деления ядер посередине тела инфузории появляется поперечная перетяжка, которая углубляется и делит клетку на две части. У дочерних клеток в процессе их последующего развития формируются ротовые аппараты, недостающие сократительные вакуоли, трихоцисты, реснички.

При конъюгации две инфузории прикрепляются друг к другу перистомами и между ними образуется цитоплазматический мостик. Макронуклеусы конъюгантов растворяются, а микронуклеусы делятся путем мейоза. Три из образовавшихся гаплоидных ядер каждой особи растворяются. Четвёртое ядро делится митотически на два пронуклеуса. Один из пронуклеусов каждой инфузории остаётся в материнской клетке. Второй пронуклеус — блуждающий, через цитоплазматический мостик переходит к партнёру. После обмена пронуклеусы сливаются и инфузории расходятся. Из образовавшихся диплоидных ядер происходит формирование новых макро- и микронуклеусов.

При конъюгации не происходит увеличения числа особей в популяции. Но благодаря ей осуществляется обмен наследственной информацией и создаётся генетическое разнообразие в популяциях инфузорий. За счёт этого повышается приспособленность вида, его выживание. Неблагоприятные условия среды инфузория переживает в форме цисты.

Экология инфузорий разнообразна. Они встречаются в пресных и морских водоёмах, почве, полостных органах многоклеточных животных. В водоёмах они входят в состав планктона или донных сообществ. В природе играют определенную роль в цепях питания. Питаясь микроорганизмами,водорослями инфузории способствуют очистке водоёмов. В тоже время эти простейшие служат пищей различных видов водных многоклеточных.

Некоторые виды инфузорий являются симбионтами жвачных млекопитающих. Поселяясь в рубце и сетке их желудка, они участвуют в

процессах пищеварения хозяев.

ТИП СПОРОВИКИ.

Тело амёбы протей (рис. 16) покрыто плазматической мембраной . Всеми дей-ствиями амебы руководит ядро . Цитоплазма находится в постоянном движении. Если её микропотоки устремляются к одной точке поверхности амебы, там появляется выпя-чивание. Оно увеличивается в размерах, становится вы-ростом тела. Это ложноножка, которая прикрепляется к частицам ила. В нее постепенно перетекает все содержимое амебы. Так происходит передвижение амебы с места на место.

Амеба протей — всеядное животное. Ее пищу составляют бактерии , одноклеточные растения и живот-ные, а также разлагающиеся органические частицы . Пере-двигаясь, амеба наталкивается на пищу и обтекает ее со всех сторон и та оказывается в цитоплазме (рис. 16). Во-круг пищи формируется пищеварительная вакуоль, куда поступают пищеварительные секреты, переваривающие пи-щу . Такой способ захвата пищи называется клеточным заглатыванием.

Амеба может питаться и жидкой пищей, используя другой способ — клеточное питье. Происходит это так. Снаружи внутрь цитоплазмы впячивается тонкая трубочка, в которую засасывается жидкая пища. Вокруг нее обра-зуется пищеварительная вакуоль.

Рис. 16. Строение и питание амебы

Выделение

Как и у бодо, вакуоль с непереваренными остатками пищи перемещается к поверхности тела амебы и ее содер-жимое выбрасывается наружу. Выделение вредных веществ жизнедеятельности и из-бытка воды происходит при помощи сокра-тительной (пульсирующей) вакуоли.

Дыхание

Дыхание у амебы осуществляется так же, как у бодо (см. Бодо — животное жгутиконосец ).

Каждый вид простейших животных имеет свое строение, свою форму, в том числе и очень сложную и причудливую. Она образуется не случайно, и сохраняется очень долго: на дне океана в отложениях, образовавшихся десятки миллионов лет назад, находят точно такие же раковины фораминифер.

Такое возможно потому, что у каждого вида построение организма осуществляется по определенному плану, опре-деленной программе. Эта программа записана особым ко-дом на длинных молекулах, хранящихся в ядре клетки , точно так же, как программы для компьютера записывают на магнитном жестком диске. Перед размножением с программы списывается копия, и передается потомству. Эти программы можно называть генетически закрепленными, или врожденными. Материал с сайта

Ядро клетки содержит не только программы, как ее построить, но и как действовать. Они определяют действия животного — его поведение . Подобно тому, как у одних простейших программы построения формы тела приводят к простой форме, а у других к сложной, так и программы поведения могут быть и простыми, и сложными. Разно-образие животных по сложности программы поведения не меньше, чем разнообразие их форм.

Амеба тоже реагирует на многие сигналы, запуская свои программы поведения. Так, она распознает разные виды микроскопических организмов, служащих ей пищей; уходит от яркого света; определяет концентрацию веществ в среде обитания; уходит от постоянного механического раздражения.

Происхождение саркодовых

В пре-делах жгутиконосцев проходит зыбкая граница (отличи-тельная черта) между двумя царствами — растениями и животными. На первый взгляд кажется, что между жи-вотными жгутиконосцами и саркодовыми имеется резкое различие: первые передвигаются при помощи жгутиков, вторые — с использованием ложноножек. Но оказывается, что саркодовые, считавшиеся ранее древнейшими простей-шими, ныне рассматриваются как эволюционные потомки животных жгутиконосцев. Дело в том, что у многих сар-кодовых во время размножения появляются жгутики, как, например, у половых клеток радиолярий и фораминифер. Следовательно, жгутики когда-то были и у саркодовых. Более того, известны животные жгутиконосцы (например, жгутиковая амеба), принимающие форму амебы для за-хвата пищи при помощи ложноножек. Все это позволяет считать, что саркодовые произошли от древних жгутиконосцев и утратили жгутики при дальнейшей эво-люции.

Вопросы по этому материалу:

Амёба пресноводная обитает в илистых отложениях дна болот, прудов, сточных канав. Тело амёбы размером 0,2-0,5 мм состоит из цитоплазмы, ограниченной элементарной плазматической мембраной, и одного ядра. Цитоплазма подразделяется на два слоя — наружный — эктоплазму, и внутренний — эндоплазму. Наружный слой более вязкий, однородный; внутренний-более жидкий, зернистый. В эндоплазме располагается ядро, органоиды общеклеточного значения, сократительная и пищеварительные вакуоли.

Питание

На теле амёбы постоянно образуются ложноножки, что связано с изменением коллоидных свойств цитоплазмы и попеременным переходом эктоплазмы в эндоплазму и наоборот. Благодаря образованию ложноножек амёба перемещается в среде. Наталкиваясь при движении на пищевые частицы, она обволакивает их ложноножками, поглощает цитоплазмой, образуя фагоцитарный пузырёк. Последний сливается в эндоплазме с лизосомой и образует пищеварительную вакуоль, в которой происходит переваривание пищи. Непереваренные остатки пищи выбрасываются в любом участке тела путём экзоцитоза.

Дыхание

Дыхание осуществляется путём диффузии через плазматическую мембрану кислорода, растворённого в воде. Углекислый газ, образующийся в процессах внутриклеточного метаболизма выделяется через мембрану клетки или частично с водой сократительной вакуолью.

Выделение

Выделение продуктов диссимиляции осуществляется через плазматическую мембрану, а также сократительной вакуолью. Пульсируя с частотой 1-5 раз в минуту, она выполняет функции осморегуляции, т.к. удаляет из цитоплазмы избыток воды, а вместе с ней и растворённые продукты обмена.

Раздражимость

Приспособление к изменяющимся условиям среды осуществляется за счёт раздражимости, которая проявляется у амёбы в форме таксисов. Таксисы — это направленные ответные реакции одноклеточных организмов на действие определенных (химических, физических, биологических) раздражителей. Они могут быть положительными, если простейшее движется в сторону раздражителя, и отрицательными, если организм удаляется от раздражителя.

Образование цисты

Если интенсивность действия внешних факторов среды превышает пределы выносливости вида, то амёба переживает неблагоприятные условия в форме цисты. Процесс образования цисты — инцистирование — сопровождается прекращением активных движений, исчезновением ложноножек, выделением защитной оболочки, покрывающей тело, замедлением процессов обмена. При попадании в благоприятные условия амёба выходит из цисты. Таким образом инцистирование обеспечивает сохранение вида в неблагоприятных условиях среды.

Размножение у амёбы бесполое. Материнская клетка делится посредством митоза на две генетически ей идентичные дочерние.

Морские простейшие

Многие саркодовые являются обитателями морей. Это фораминиферы и радиолярии. Фораминиферы имеют наружную раковину из органического вещества, которое выделяется эктоплазмой. Размножаются бесполым и половым путями. Большинство видов живут на дне водоёмов. Отмирая, они образуют осадочные породы: толстые слои известняков, мела, зелёного песчаника, которые состоят преимущественно из раковин фораминифер. Обнаружение определенных видов фораминифер в древних пластах земной коры может указывать на близость нефтяных месторождений. Известняк используют как строительный материал.

Лучевики ведут планктонный образ жизни и обладают минеральным внутренним скелетом, состоящим, как правило, из окиси кремния. Скелет выполняет защитную функцию и обеспечивает парение в воде. Лучевики, отмирая, образуют кремнийсодержащие осадочные породы, которые используют для изготовления абразивных порошков.

Класс жгутиковые

Объединяет около 8 тысяч видов простейших, органоидами движения которых являются жгутики. Число их колеблется от одного до множества. Жгутики — это цилиндрические фибриллярные цитоплазматические структуры. Они состоят из 9 пар периферических и пары центральных фибрилл, покрытых цитоплазмой. Фибриллы начинаются в эндоплазме от базальных ядер и представляют собой микротрубочки, состоящие из сократимых белков.

Жгутиковые покрыты плотной эластичной оболочкой — пелликулой, благодаря которой и цитоскелету сохраняют постоянную форму тела. В цитоплазме находятся одно или несколько ядер, общеклеточные органоиды. Большинство представителей класса гетеротрофы, но некоторые виды при определенных условиях могут питаться и аутотрофно.

Среди жгутиковых есть колониальные формы, например, вольвокс. Считается, что именно от подобной группы простейших берут начало многоклеточные животные.

Размножаются делением надвое, но у некоторых видов встречается чередование бесполого размножения с половым процессом.

Эвглена зеленая

Представляет интерес как организм, занимающий промежуточное положение между растениями и животными.

Эвглена обитает в пресных стоячих водоёмах, загрязнённых гниющими органическими остатками. Тело веретеновидное, размером около 0,05 мм, покрыто пелликулой. На переднем, закруглённом конце тела располагается жгутик, который берёт начало в цитоплазме от базального ядра. Его вращательные движения обеспечивают поступательное движение в воде. Вблизи жгутика у переднего конца тела локализуется сократительная вакуоль-органоид выделения и осморегуляции. Рядом с ней виден красный светочувствительный глазок. С помощью его осуществляются положительные фототаксисы, т.к. свет играет важную роль в питании эвглены. По способу питания эвглена относится к миксотрофным организмам. На свету она питается как аутотроф, осуществляя с помощью хроматофоров, в которых содержится хлорофилл, реакции фотосинтеза. Хроматофоры располагаются в цитоплазме, число их доходит до 20. Синтезируемые на свету углеводы превращаются в процессе анаболизма в парамил, вещество подобное крахмалу. Он откладывается в виде гранул в цитоплазме. В темноте эвглена питается как гетеротроф, органическими веществами, содержащимися в воде. Таким образом, сочетая в себе особенности питания зелёных растений и животных, эвглена является как бы переходной формой между первыми и вторыми. О родстве с животными свидетельствует также наличие в стигме пигмента — астаксантина, который присущ только животным. Кроме того, даже при аутотрофном питании, эвглена нуждается в поступлении из вне витаминов В-1 и В-12, аминокислот. Ближе к заднему концу тела в цитоплазме лежит крупное ядро. Оно отделено от цитоплазмы двойной мембраной с порами. В кариоплазме находится хроматин и ядрышко. Дыхание осуществляется за счёт диффузии кислорода из омывающей клетку воды.

Размножение эвглены происходит бесполым путём. Оно начинается с митотического деления ядра и удвоения жгутика. Затем на переднем конце тела между жгутиками в цитоплазме образуется углубление. Распространяясь в продольном направлении оно делит материнскую клетку на две дочерних. В благоприятных условиях среды эвглена существует в виде вегетативных форм, которые периодически делятся. В неблагоприятной среде эвглена инцистируется.

К подцарству Одноклеточные относятся животные, тело которых состоит всего из одной клетки, большей частью микроскопического размера, но со всеми присущими организму функциями. В физиологическом отношении эта клетка представляет целый самостоятельный организм.

Двумя основными компонентами тела одноклеточных являются цитоплазма и ядро (одно или несколько). Цитоплазма окружена наружной мембраной. Она имеет два слоя: наружный (более светлый и плотный) — эктоплазму — и внутренний — эндоплазму. В эндоплазме находятся клеточные органоиды: митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, элементы аппарата Гольджи, различные опорные и сократительные волокна, сократительные и пищеварительные вакуоли и др.

Среда обитания и внешнее строение обыкновенной амёбы

Простейшее живёт в воде. Это может быть и вода озера, и капля росы, и влага почвы, и даже вода внутри нас. Поверхность тела их очень нежная и без воды моментально высыхает. Внешне амёба похожа на сероватый студенистый комочек (0,2-05 мм), не имеющий постоянной формы.

Движение

Амёба «перетекает» по дну. На теле постоянно образуются меняющие свою форму выросты — псевдоподии (ложноножки). В один из таких выступов постепенно переливается цитоплазма, ложная ножка в нескольких точках прикрепляется к субстрату и происходит передвижение.

Внутреннее строение

Внутреннее строение амебы

Питание

Передвигаясь, амёба наталкивается на одноклеточные водоросли, бактерии, мелкие одноклеточные, «обтекает» их и включает в цитоплазму, образуя пищеварительную вакуоль.

Питание амебы

Ферменты, расщепляющие белки, углеводы и липиды, поступают внутрь пищеварительной вакуоли, и происходит внутриклеточное пищеварение. Пища переваривается и всасывается в цитоплазму. Способ захвата пищи с помощью ложных ножек называется фагоцитозом.

Дыхание

Кислород расходуется на клеточное дыхание. Когда его становится меньше, чем во внешней среде, новые молекулы проходят внутрь клетки.

Дыхание амебы

Молекулы углекислого газа и вредных веществ, накопившихся в результате жизнедеятельности, наоборот, выходят наружу.

Выделение

Пищеварительная вакуоль подходит к клеточной мембране и открывается наружу, чтобы непереваренные остатки выбросить наружу в любом участке тела. Жидкость поступает в тело амёбы по образующимся тонким трубковидным каналам, путём пиноцитоза. Откачиванием лишней воды из организма занимаются сократительные вакуоли. Они постепенно наполняются, а раз в 5-10 минут резко сокращаются и выталкивают воду наружу. Вакуоли могут возникать в любой части клетки.

Размножение

Амёбы размножаются только бесполым путём.

Размножение амебы

Выросшая амёба приступает к размножению. Оно происходит путём деления клетки. До деления клетки ядро удваивается, чтобы каждая дочерняя клетка получила свою копию наследственной информации (1). Размножение начинается с изменения ядра. Оно вытягивается (2), а затем постепенно удлиняется (3,4) и перетягивается посредине. Поперечной бороздкой делится на две половинки, которые расходятся в разные стороны — образуются два новых ядра. Тело амёбы разделяется на две части перетяжкой и образуется две новые амёбы. В каждую из них попадает по одному ядру (5). Во время деления происходит образование недостающих органоидов.

В течение суток деление может повторяться несколько раз.

Бесполое размножение — простой и быстрый способ увеличить число своих потомков. Этот способ размножения не отличается от деления клеток при росте тела многоклеточного организма. Разница в том, что дочерние клетки одноклеточного организма, расходятся, как самостоятельные.

Реакция на раздражение

Амёба обладает раздражимостью — способностью чувствовать и реагировать на сигналы из внешней среды. Наползая на предметы, она отличает съедобные от несъедобных и захватывает их ложноножками. Она уползает и прячется от яркого света (1),

механических раздражений и повышенной концентрации, вредных для нее веществ (2).

Такое поведение, состоящее в движении к раздражителю или от него, называется таксисом.

Половой процесс

Отсутствует.

Переживание неблагоприятных условий

Одноклеточное животное очень чувствительно к изменениям окружающей среды.

В неблагоприятных условиях (при высыхании водоёма, в холодное время года) амёбы втягивают псевдоподии. На поверхность тела из цитоплазмы выделяются значительное количество воды и вещества, которые образуют прочную двойную оболочку. Происходит переход в покоящееся состояние — цисту (1). В цисте жизненные процессы приостанавливаются.

Цисты, разносимые ветром, способствуют расселению амебы.

При наступлении благоприятных условиях амёба покидает оболочку цисты. Она выпускает псевдоподии и переходит в активное состояние (2-3).

Ещё одна форма защиты — способность к регенерации (восстановлению). Повреждённая клетка может достроить свою разрушенную часть, но только при условии сохранения ядра, так как там хранится вся информации о строении.

Жизненный цикл амёбы

Жизненный цикл амёбы прост. Клетка растёт, развивается (1) и делится бесполым путём (2). В плохих условиях любой организм может «временно умереть» — превратиться в цисту (3). При улучшении условий он «возвращается к жизни» и усиленно размножается.

Амеба обыкновенная: строение, дыхание, питание

Амеба — простейший организм, который характеризуется наличием ложноножек (псевдоподий), благодаря которым клетка может менять свою форму, передвигаться и поглощать пищу. Хотя амебы – это простые, состоящие из одной клетки существа, не имеющие никаких органов, им присущи все жизненно необходимые процессы. Они способны передвигаться, добывать пищу, размножаться, поглощать кислород, выводить продукты обмена.

Содержание статьи:

Амёбы

Рис. 1 . Различные виды амеб: 1 — Amoeba proteus; 2 — Naegleria sp.; 3—Amoeba verrucosa; 4 — Entamoeba citelli; 5 — Entamoeba ran arum; 6 — Entamoeba muria.

Амёбы (от греч. amoibe—изменение)— отряд Amoebina подкласса корненожек (Rhizopoda) класса саркодовых (Sarcodina) типа простейших (Protozoa). Описано несколько десятков видов амеб (рис. 1). Тело амебы состоит из протоплазмы с различными органоидами и одного, двух или (реже) нескольких ядер. Протоплазма разделяется на два слоя: наружный — эктоплазма и внутренний — эндоплазма.

Тело амебы постоянно изменяет свои очертания в связи с образованием псевдоподий (ложноножек), служащих для передвижения и для захватывания пищевых частиц. Форма псевдоподий, различная у разных видов амеб, структура ядра, размеры и др. представляют важные систематические признаки. У некоторых видов амеб тело покрыто раковиной (Testacea).

Ядро амебы — это пузырьковидное образование, снабженное оболочкой, в которой имеются поры. У разных видов амеб оно устроено неодинаково. Различия в строении ядра особенно хорошо видны на фиксированных и окрашенных препаратах.

По строению ядра амеб можно разделить на два типа: кариосомный и сетчатый; к первому типу относятся из свободноживущих амеб Amoeba limax, из паразитических — Endolimax nana; ядра амеб второго типа имеют небольшую кариосому, обычно расположенную в центре ядра. В цикле развития амеб различают две фазы: вегетативных особей и цист; последние снабжены оболочкой, предохраняющей их от действия неблагоприятных факторов внешней среды.

Рис. 2. Ядра Entamoeba gingivalis на разных стадиях деления (1—4).

Размножение амеб осуществляется путем деления (описаны амитоз и митоз). Вначале делится ядро (рис. 2), затем протоплазма. Процесс деления ядра у разных видов амеб происходит не одинаково. Вегетативные особи питаются бактериями, водорослями, грибками, зернами крахмала и др. При наступлении неблагоприятных условий тело амебы покрывается оболочкой — образуется циста. У многих амеб ядро в цисте делится с образованием 2, 4, 8 ядер или более. В цистах иногда имеются запасы питательных веществ (гликоген и др.). При попадании в благоприятные условия цисты лопаются, и из них выходят амебы. Затем цикл развития повторяется.

Амебы ведут свободноживущий и паразитический образ жизни. Паразитические амебы обычно обитают в кишечном канале различных беспозвоночных и позвоночных животных. Многим хозяевам они не причиняют вреда и являются обычными сожителями пищеварительного тракта. К этой группе относят и некоторые амебы, обитающие в кишечнике человека и его ротовой полости. Это Entamoeba coli, Е. gingivalis, Endolimax nana и др. Патогенна для человека дизентерийная амеба — Е. histolytica (см. Амебиаз).

Строение и размножение амебы

Амеба обыкновенная – одноклеточное животное, форма тела неопределенная и изменяется из-за постоянного перемещения ложноножек. Размеры не превышают половины миллиметра, а снаружи ее тело окружено мембраной – плазмалемой. Внутри располагается цитоплазма со структурными элементами. Цитоплазма представляет собой неоднородную массу, где выделяют 2 части:

• Наружная – эктоплазма;
• внутренняя, с зернистой структурой – эндоплазма, где сосредоточены все внутриклеточные органеллы.

Строение амебы обыкновенной

У амебы обыкновенной имеется крупное ядро, которое расположено примерно в центре тела животного. Оно имеет ядерный сок, хроматин и покрыто оболочкой, имеющей многочисленные поры.

Под микроскопом видно, что амеба обыкновенная образует псевдоподии, в которые переливается цитоплазма животного. В момент образования псевдоподии в нее устремляется эндоплазма, которая на периферических участках уплотняется и превращается в эктоплазму. В это время на противоположном участке тела эктоплазма частично превращается в эндоплазму. Таким образом, в основе образования псевдоподий лежит обратимое явление превращения эктоплазмы в эндоплазму и наоборот.

Амеба — одно из наиболее просто устроенных животных, лишено скелета. Обитает в иле на дне канав и прудов. Внешне тело амебы представляет собой сероватый студенистый комочек размером 200-700 мкм, не имеющий постоянной формы, который состоит из цитоплазмы и пузырьковидного ядра и не имеет раковины. В протоплазме выделяется наружный, более вязкий (эктоплазма) и внутренний зернистый, более жидкий (эндоплазма) слой.

На теле амебы постоянно образуются меняющие свою форму выросты — ложные ножки (псевдоподии). В один из таких выступов постепенно переливается цитоплазма, ложная ножка в нескольких точках прикрепляется к субстрату и происходит передвижение амебы.

Передвигаясь, амеба наталкивается на одноклеточные водоросли, бактерии, мелкие одноклеточные, охватывает их ложноножками так, что они оказываются внутри тела, образуя пищеварительную вакуоль вокруг заглоченного кусочка в которой происходит внутриклеточное пищеварение. Непереваренные остатки выбрасываются наружу в любом участке тела. Способ захвата пищи с помощью ложных ножек называется фагоцитозом. Жидкость поступает в тело амебы по образующимся тонким трубковидным каналам, т.е. путем пиноцитоза. Конечные продукты жизнедеятельности (углекислый газ и другие вредные вещества и непереваренные остатки пищи) выделяются с водой через пульсирующую (сократительную) вакуоль, удаляющую излишки жидкости через каждые 1-5 мин.

Специального органоида дыхания у амебы нет. Необходимый для жизни кислород она поглощает всей поверхностью тела.

Амебы размножаются только бесполым путем (митозом). В неблагоприятных условиях (например, при высыхании водоема) амебы втягивают псевдоподии, покрываются прочной двойной оболочкой и образуют цисты (инцистируется).

При воздействии внешних раздражителей (свет, изменение химического состава среды) амеба отвечает двигательной реакцией (таксис), которая в зависимости от направления движения может быть положительной либо отрицательной.

Общая характеристика класса Саркодовые (корненожки)

Представители этого класса – самые примитивные из простейших. Основная характерная черта саркодовых – способность образовывать ложноножки (псевдоподии), которые служат для захвата пищи и передвижения. В связи с этим саркодовые не имеют постоянной формы тела, их наружный покров – тонкая плазматическая мембрана.

Свободноживущие амебы

Известно более 10 000. саркодовых. Обитают они в морях, пресноводных водоемах и в почве (около 80 %). Ряд видов перешел к паразитическому и комменсальному образу жизни. Медицинское значение имеют представители отряда амеб (Amoebina).

Типичный представитель класса – пресноводная амеба (Amoeba proteus) обитает в пресных водоемах, лужах, небольших прудах. Передвигается амеба с помощью псевдоподий, которые образуются при переходе части цитоплазмы из состояния геля в золь. Питание осуществляется при заглатывании амебой водорослей или частиц органических веществ, переваривание которых происходит в пищеварительных вакуолях. Размножается амеба только бесполым путем. Сначала делению подвергается ядро (митоз), а затем делится цитоплазма. Тело пронизано порами, через которые выпячиваются псевдоподии.

Паразитические амебы

Обитают в организме человека в основном в пищеварительной системе. Некоторые саркодовые, живущие свободно в почве или загрязненной воде, при попадании в организм человека могут вызывать серьезные отравления, иногда заканчивающиеся смертью.

К обитанию в кишечнике человека приспособилось несколько видов амеб.

Дизентерийная амеба (Entamoeba histolytica) – возбудитель амебной дизентерии (амебиаза). Это заболевание распространено повсеместно в странах с жарким климатом. Внедряясь в стенку кишечника, амебы вызывают образование кровоточащих язв. Из симптомов характерен частый жидкий стул с примесью крови. Заболевание может закончиться смертью. Следует помнить, что возможно бессимптомное носительство цист амебы.

Кишечная амеба/Entamoeba coli

Представители этого класса — самые примитивные простейшие. Форма их тела непостоянна. Передвигаются они с помощью ложноножек. Обитают в пресных водах, в почве, морях. В биогеоценозах выполняют функции консументов и редуцентов. Некоторые саркодовые адаптировались к комменсальному и паразитическому образу жизни. Медицинское значение имеют представители отряда амеб Amoebina. Паразитические амебы обитают у человека в основном в пищеварительной системе. Некоторые саркодовые, ведущие свободный образ жизни и обитающие в почве и загрязненной воде, при попадании в организм человека могут вызывать тяжелые заболевания, нередко заканчивающиеся смертью.

Тело жгутиковых кроме цитоплазматической мембраны покрыто еще и пелликулой — специальной оболочкой, обеспечивающей постоянство его формы. Имеется один или несколько жгутиков, органелл движения, представляющих собой нитевидные выросты эктоплазмы. Внутри жгутиков проходят фибриллы из сократительных белков. Некоторые жгутиковые имеют также ундулирующую мембрану — своеобразную органеллу передвижения, в основе которой лежит тот же жгутик, не выступающий свободно за пределы клетки, а проходящий по наружному краю длинного уплощенного выроста цитоплазмы.

Жгутик приводит ундулирующую мембрану в волнообразное движение. Основание жгутика всегда связано с кинетосомой, органеллой, выполняющей энергетические функции. Ряд жгутиковых имеет также и опорную органеллу — аксостиль — в виде плотного тяжа, проходящего внутри клетки.

Разные виды паразитических жгутиковых у человека обитают в различных органах. Циклы их развития очень разнообразны.

Для инфузорий, как и для жгутиковых, характерно наличие пелликулы, им свойственна постоянная форма тела. Органеллы передвижения — многочисленные реснички, покрывающие все тело и представляющие собой полимеризованные жгутики. У инфузорий обычно два ядра: крупное — макронуклеус,регулирующее обмен веществ, и малое — микронуклеус, служащее для обмена наследственной информацией при конъюгации. Макронуклеусы инфузорий полиплоидны, микронуклеусы — гаплоидны или диплоидны. Сложно организован аппарат пищеварения.

Имеется постоянное образование: клеточный рот —цито-стом, клеточная глотка — цитофаринкс. Пищеварительные вакуоли перемещаются по эндоплазме, при этом литиче»кие ферменты выделяются поэтапно. Это обеспечивает полноценное переваривание пищевых частиц. Непереваренные остатки пищи выбрасываются через порошицу — специализированный участок клеточной поверхности.

Все споровики — паразиты и комменсалы животных и человека. Органеллы движения у них отсутствуют. Питание споровиков осуществляется за счет поглощения пищи всей поверхностью тела. Многие споровики — внутриклеточные паразиты. Они претерпели наиболее глубокую дегенерацию. Цикл развития включает стадии бесполого размножения, нолового процесса в виде копуляции и спорогонии. Бесполое размножение осуществляется путем простого или множественного деления — шизогонии. Половому процессу предшествует образование половых клеток — мужских и женских гамет. Гаметы сливаются, а образовавшаяся зигота покрывается оболочкой, под которой происходит спорогония — множественное деление с образованием спорозоитов (рис. 19.1).

Ниже описаны паразитические и комменсальные простейшие, обитающие в разных органах человека.

От специфики органа, являющегося средой обитания паразита, зависят пути проникновения и патогенное действие паразита, методы диагностики соответствующих заболеваний и меры их профилактики.

Поэтому простейшие, с медицинской точки зрения, могут быть разделены на виды, обитающие в полостных органах, которые имеют связь с внешней средой, и живущие в тканях внутренней среды человека. Кроме того, выделяют группу свободноживущих простейших, случайное попадание которых в организм человека может приводить к острейшим патологическим процессам и даже к смерти. Соответствующие три экологические группы простейших описаны отдельно.

Entamoeba histolylica

Entamoeba histolylica — возбудитель амебиаза. Амебиаз встречается повсеместно, но чаще в зонах с влажным жарким климатом. В цикле развития амебы имеется несколько стадий, морфологически и физиологически отличающихся друг от друга. Мелкая вегетативная форма обитает в просвете кишки. Размеры ее 8—20 мкм. В цитоплазме можно обнаружить бактерии и грибки — элементы микрофлоры кишечника.

Крупная вегетативная форма также обитает в просвете кишки в гнойном содержимом язв кишечной стенки. Ее размеры — до 45 мкм. Цитоплазма четко разделена на прозрачную, стекловидную эктоплазму и зернистую эндоплазму. В ней расположены ядро с характерной темно окрашенной кариосомой и эритроциты, которыми она питается. Крупная форма энергично передвигается с помощью широких псевдоподий. В глубине пораженных тканей располагаетсятканевая форма. Она мельче крупной вегетативной формы и не имеет в цитоплазме эритроцитов. Цисты обнаруживаются в фекалиях хронически больных и паразитоносителей, у которых заболевание проходит бессимптомно. Цисты имеют округлую форму диаметром 8—15 мкм и от одного до четырех ядер в виде колечек.

Жизненный цикл паразита сложен. Человек заражается амебиазом, проглатывая цисты паразита с водой или пищевыми продуктами, загрязненными землей. В просвете толстой кишки из цисты образуется, за счет следующих друг за другом делений, восемь мелких клеток, превращающихся в мелкие вегетативные формы.

Вреда человеку они не приносят. Они могут вновь инцистироваться и выходить наружу. При ухудшении условий существования хозяина мелкие вегетативные формы способны превращаться в крупные, которые вызывают образование язв. Погружаясь глубже, они превращаются в тканевые формы, которые в особо тяжелых случаях могут попадать в кровь и разноситься по всему организму. При этом возможно образование абсцессов в печени, легких и других органах.

В остром периоде заболевания у больного в фекалиях обнаруживаются не только цисты, но и трофозоиты.

Диагноз ставится на основе обнаружения в фекалиях трофозоитов с заглоченньми эритроцитами. Четырехъядерные цисты могут свидетельствовать скорее о хроническом течении заболевания или о пара-зитоносительстве.

Профилактика — как при лямблиозе.

Отряд Амебы: кишечные амебы человека и их значение

В кишечнике человека и ряда позвоночных обитает большое количество видов паразитических амеб, которые питаются содержимым кишечника, бактериями и большей частью не причиняют никакого вреда хозяину. Примером может служить кишечная амеба человека — Entamoeba coli Однако среди обитающих в кишечнике человека амеб имеется один вид — дизентерийная амеба — Entamoeba histolytica , который может быть возбудителем тяжелой формы кишечного колита — амебиаза. Амеба эта имеет 20 — 30 мкм в диаметре, подвижна. Живет она в толстых кишках человека и обычно питается бактериями, не нанося никакого вреда.

Подобное явление, когда патогенный паразитический организм не проявляет своей патогенности, называется носительством.

Но в ряде случаев дизентерийная амеба начинает вести себя иначе: проникает под слизистую оболочку кишки, начинает там питаться и усиленно размножаться. Слизистая кишечника изъязвляется, результатом чего бывает тяжелый кровавый понос (колит).

Распространение кишечных амеб осуществляется при помощи цист, выходящих вместе с фекальными массами наружу. Цисты очень стойки и длительное время сохраняют жизнеспособность и инвазионность (способность к заражению при попадании в кишечник человека). По строению цист можно установить вид амебы.

Кишечная амеба Entamoeba coli имеет восьмиядерные цисты, тогда как дизентерийная (Entamoeba histolytica) — четырехъядерные. В цистах есть особые ярко окрашивающиеся включения — хроматоидные тельца. При сильном заражении с экскрементами выводится до 300 млн. цист в день. Кишечные амебы человека распространены по всему земному шару.

Узнайте больше:

По материалам — http://neparazit.ru, https://animals-world.ru

 

Расскажи друзьям!

Желаете оставить комментарий? Опуститесь чуточку ниже✎..

 

4.6.2. Одноклеточные или Простейшие

Подцарство Одноклеточные или Простейшие.

К одноклеточным относятся самые древние животные (появились в архейскую эру), тело которых состоит из одной клетки, по своим функциям являющейся самостоятельным организмом.

Обитают главным образом в воде. Широкое распространение получил паразитизм. Многие виды паразитических простейших вызывают тяжелые формы заболевания человека, домашних и промысловых животных, а также растений. Известны хищные простейшие, нападающие на представителей других видов.

Общее число видов простейших превышает 30 тыс.

Форма тела разнообразна, постоянна (жгутиковые, инфузории) или изменчива (амебы). Относительное постоянство формы тела у простейших обусловлено наличием многослойной наружной оболочки, в состав которой входят фибриллы.

Размеры этих организмов колеблются от 2—4 мкм до 1,5 мм (инфузории), 1 см (грегарина), 5—6 см (фораминиферы).

Органоиды движения — ложноножки, жгутики или реснички (некоторые виды неподвижны).

Дышат простейшие через наружную клеточную мембрану.

Питание гетеротрофное (исключение – эвглена зеленая – факультативный фототроф).

Размножение:

делением клетки,

половое (у инфузорий)

Основные компоненты тела простейших:

цитоплазма (в ней находятся органоиды, свойственные всем клеткам: митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи и специальные органоиды: пищеварительные и сократительные вакуоли, опорные волоконца и др. )

ядро (одно или несколько ядер, одинаковых или различных по форме и функциям. Основная форма деления ядра простейших — митоз).

Важная биологическая особенность простейших — способность переносить неблагоприятные условия в виде цист.

К подцарству одноклеточных относят следующие типы.

Тип корненожки — амеба обыкновенная (движение амебы происходит с помощью ложноножек.

Питание и выделение — посредством фагоцитоза и пиноцитоза).

Тип жгутиковые — эвглена зеленая; сочетает гетеротрофное питание с автотрофным

(путем фотосинтеза).

Тип инфузории — инфузория-туфелька (наличие ресничек, постоянная форма тела, более двух ядер, ротовое отверстие и порошица, пищеварительная и сократительная вакуоли, половое размножение в форме конъюгации).

Тематические задания

 

А1. Таксон, в который объединяются все простейшие, называется

1) царство

2) подцарство

3) тип

4) класс

 

А2. У простейших нет

1) тканей

2) органоидов

3) обмена веществ 

4) полового размножения

 

А3. При полном окислении 1 молекулы глюкозы у амебы вырабатывается АТФ в количестве

1) 18 г/моль  

2) 2 г/моль  

3) 9 г/моль  

4) 38 г/моль

 

А4. К паразитическим простейшим относится

1) амеба протей  

2) эвглена зеленая 

3) трипаносома  

4) радиолярия

 

А5. Через сократительную вакуоль у инфузории происходит

1) удаление твердых продуктов жизнедеятельности   

3) выведение гамет

2) выделение жидких продуктов жизнедеятельности  

4) газообмен

 

А6. Заражение человека малярийным паразитом происходит при попадании в его организм

1) крови комара

2) слюны комара

3) личинок комара

4) яиц комара

 

А7. Бесполое размножение малярийного плазмодия происходит в

1) эритроцитах человека 

2) эритроцитах и желудке комара

3) лейкоцитах человека   

4) эритроцитах и клетках печени человека

 

А8. Какой из органоидов отсутствует в клетках инфузорий?

1) ядро

2) хлоропласты

3) митохондрии 

4) аппарат Гольджи

 

А9. Что общего между эвгленой и хлореллой?

1) присутствие в клетках гликогена 

2) способность к фотосинтезу

3) анаэробное дыхание                     

4) наличие жгутиков

 

А10. Среди инфузорий не встречаются

1) гетеротрофные организмы 

2) аэробные организмы

3) автотрофные организмы    

4) паразитические формы

 

А11. Наиболее сложно устроена

1) амеба обыкновенная

3) малярийный плазмодий

2) эвглена зеленая        

4) инфузория-туфелька

 

А12. При похолодании, других неблагоприятных условиях свободно живущие простейшие

1) образуют колонии

2) двигаются

3) образуют споры  

4) образуют цисты

 

В1. Выберите простейших, ведущих свободный образ жизни

1) инфузория стентор 

2) амеба протей 

3) трипаносома

4) лямблия                   

5) стилонихия    

6) балантидий

Простейшие.

Внешнее строение и образ жизни

2. Систематические группы простейших:

Антони ван
Левенгук,
голландский
натуралист,
первым увидел
простейших в
капле воды.
В настоящее время известно
около 70000 видов
простейших.
Подцарство Простейшие
включает в себя несколько
типов животных, тело которых
состоит из одной клетки. Эта
клетка выполняет все функции
живого организма: она
самостоятельно перемещается,
питается, перерабатывает
пищу, дышит, удаляет из
своего организма ненужные
вещества, размножается.
царство
тип
класс
представ
ители
Саркодовые
Жгутиковые
(11000 видов)
(6000 видов)
•Амёбапротей
•Амёба-
•Эвглена
зелёная
Инфузории
(6000 видов)
•Инфузориятуфелька
•Трипаносома •Инфузориядизентерийная
бурсария
•Лямблия
•Фораминифе
•Лейшмания •Сувойка
ра
•Балантидий
•Радиолярия
Споровики
(3600 видов)
•Малярийный
плазмодий
•Кокцидии
•Грегарина

4.

Класс Саркодовые (Корненожки) Большинство –
обитатели морей,
пресных водоемов,
почвы. Движение
осуществляется с
помощью
ложноножекпсевдоподий, тело
перетекает из одной
части в другую.
1. Строение амёбы.
Самостоятельный одноклеточный организм содержит цитоплазму,
покрытой цитоплазматической мембраной. Наружный слой цитоплазмы
прозрачный и более плотный – это эктоплазма. Внутренний слой
цитоплазмы зернистый и более текучий – это эндоплазма . Ядро и 2
вакуоли.
2. Среда обитания.
Амёба обитает на дне небольших пресных водоёмах.
3. Движение.
Движется амёба с помощью ложноножек – выростов.
4. Питание.
Амёба питается бактериями, одноклеточными животными и водорослями,
мелкими организмами, частицами. (Фагоцитоз –захват и поглощение
твёрдой пищи)
5. Выделение.
Сократительная вакуоль выводит из тела амёбы вредные веществ и воду,
попадающие из окружающей среды.
6. Дыхание.
Амёба дышит растворенным в воде кислородом через всю поверхность
тела.
7. Размножение.
Амёба размножается бесполым способом, путём деления клетки надвое.
8. Раздражимость.
Амёба реагирует на сигналы, поступающие в её организм из окружающей
среды (таксис- двигательная реакция на раздражения)

7. Раковинные корненожки (фораминеферы)

Морские корненожки – одни из самых древних
животных, некоторые их виды жили миллионы лет
назад, когда такие корненожки погибали, их раковинки
скапливались на дне моря, и постепенно из них
образовались месторождения ценного строительного
материала – известняка, а также нефти.

8. Класс Радиолярии

Эти простейшие – обитатели морей, у них – внутренний
минеральный скелет состоит из кремнезёма, который имеет
правильную геометрическую форму.

9. Радиолярии

Кремниевые скелеты
радиолярий

10. Солнечники

Пресноводный солнечник

11. Класс Жгутиконосцы

Главный отличительный признак жгутиконосцев – наличие одного или
нескольких жгутиков, с помощью которых они передвигаются. Тело
покрыто- пелликулой)

12. Жгутиконосцы

Рыба поражённая жгутиковыми
«сонная болезнь»
в Африке

13. Эвглена зеленая

Обитатель пресных водоемов. Клетка имеет один жгутик,
ядро, хлоропласты, форма тела постоянная. Способы
питания – автотрофный и гетеротрофный, в зависимости
от условий.
Ядро – основа клетки
Сократительная вакуоль –
выводящая ненужные вещества
из организма
Пелликула – оболочка эвглены
Клеточный рот –орган питания
эвглены
Жгутик – орган передвижения
Глазок – орган распознавания
света
Базальтовое тельце – основание
жгутика
Хлоропласты – органоиды ,
отвечающие за покраску
1. Среда обитания.
• Эвглена — обитает на дне небольших пресных водоёмах
2. Движение.
• Движется эвглена с помощью жгутика.
3. Питание.
• Автотрофное питание за счёт фотосинтеза
• Гетеротрофное – питание готовыми органическими
веществами.
4. Выделение.
• Сократительная вакуоль выводит из тела эвглены вредные
веществ и воду, попадающие из окружающей среды.
5. Дыхание.
• Эвглена дышит растворенным в воде кислородом через всю
поверхность тела.
6. Размножение.
• Эвглена размножается бесполым способом, путём деления
клетки надвое.
7. Раздражимость.
• Эвглена реагирует на сигналы, поступающие в её организм из
окружающей среды.

16. Тип Инфузории

Инфузории –обитатели морских и
пресных водоемов. Органоиды
движения – реснички. Представитель
типа – инфузория-туфелька.
Реснички – орган передвижения
Сократительная вакуоль – выводящая
ненужные вещества из организма
Цитоплазма – жидкость с растворенными в ней
органическими веществами
Большое ядро – основной органоид
Малое ядро — участвует в половом
размножении (конъюгация)
Мембрана – оболочка клетки
Клеточный рот — орган питания
Пищеварительная вакуоль — орган питания
1. Среда обитания.
• Инфузория обитает на дне небольших пресных водоёмах.
2. Движение.
• Движется инфузория с помощью ресничек.
3. Питание.
• Инфузория питается бактериями, одноклеточными животными и
водорослями, мелкими организмами, частицами.
4. Выделение.
• Сократительная вакуоль выводит из тела инфузории вредные
веществ и воду, попадающие из окружающей среды.
5. Дыхание.
• Инфузория дышит растворенным в воде кислородом через всю
поверхность тела.
6. Размножение.
• Бесполым и половым способом. При половом способе
размножения увеличения числа особей не происходит, а
происходит обмен информацией.
7. Раздражимость.
• Инфузория реагирует на сигналы, поступающие в её организм
из окружающей среды.

20. Простейшие – паразиты

Трипаносомы – возбудители сонной болезни человека.

21. Споровики

Споровик
грегарина

22. Простейшие – симбионты

Многие инфузории и
жгутиконосцы обитают в
желудке и кишечнике
насекомых и жвачных
животных, они помогают
им переваривать
растительную пищу.
Вспомните, кто такие симбионты?
структура
Оболочка
Цитоплазма
Ядро
Ложноножки
Жгутик
Реснички
Пищеварительная вакуоль
Сократительная вакуоль
Ротовое отверстие
Порошица
Хлоропласты
Светочувствительный глазок
амёба
эвглена инфузория
Процессы
жизнедеятельности
ДВИЖЕНИЕ
ПИТАНИЕ
ВЫДЕЛЕНИЕ
ДЫХАНИЕ
РАЗМНОЖЕН
ИЕ
ОБМЕН В-В
ОБРАЗОВАН
ИЕ ЦИСТ
АМЁБА
ЭВГЛЕНА
ИНФУЗОРИЯ
1
2
3
4
5
6
7
8
Р
А
З
Д
Р
А
Ж
И
9
10
11
12
13
М
О
С
Т
Ь
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Место вывода остатков пищи у инфузории.
Один из видов хищных инфузорий.
Жидкое содержимое клетки.
Органоид в центре клетки.
Оптический прибор.
Органоид эвглены, обеспечивающий её питание на свету.
Временные выросты амёбы.
Органоиды передвижения инфузории.
Заболевание человека простейшим, живущим в крови.
Группа простейших, живущих в крови.
Покоящееся состояние простейших при неблагоприятных
условиях.
Орган передвижения зелёной эвглены.
Род инфузорий.

1. Простейшие обитают только в водной среде.
2. Простейшие были известны до изобретения микроскопа.
3. Тело простейших состоит из одной клетки.
4. Все простейшие способны к активному движению.
5. Инфузория – туфелька питается в основном бактериями.
6. У всех простейших при питании образуется
пищеварительная вакуоль
7. Остатки непереваренной пищи у инфузории – туфельки
удаляются через порошицу.
8. Продукты обмена веществ и избыток воды удаляются из
тела простейших через сократительную вакуоль.
9. Инфузория – туфелька имеет две сократительные
вакуоли, находящиеся в противоположных концах тела.
10. Простейшие дышат растворенным в воде кислородом.
• 11. Все простейшие размножаются делением на две
дочерние клетки.
• 12. Обыкновенная амеба положительно реагирует на свет,
то есть перемещается в освещенную часть водоема.
• 13. Эвглена зеленая питается только на свету.
• 14. При образовании цисты из цитоплазмы выделяется
значительное количество воды и вещества, образующего
плотную оболочку.
• 15. На стадии цисты происходит расселение простейших
ветром и животными.
• 16. Дизентерийные амебы паразитируют в стенке толстой
кишки хозяина.
• 17. Заражение малярией происходит при питье воды из
водоема с живущими в нем личинками малярийного
комара.
• 18. В кишечнике человека паразитирует крупная инфузория
балантидий.
«Вставьте пропущенное слово»
1. Амеба обыкновенная передвигается при помощи ___________
2. Эвглена зеленая пере двигается при помощи _____________
3. Инфузория-туфелька передвигается при помощи ________
4. Опалина .лягушачья передвигается при помощи ___________
5. Инфузории-туфельки выводят непереваренные остатки наружу через
особое отверстие _________
6. Промежуточным хозяином малярийного плазмодия является
_________
7. Переносчиком сонной болезни является _________
8. Сонную болезнь вызывает (является возбудителем) ____________
9. Основным хозяином малярийного плазмодия является _________
10. Ядрышко (малое ядро) инфузории-туфельки носит название
_________
11. Большое ядро инфузории—туфельки носит название
______________
12. Раздел зоологии, изучающий одноклеточных животных
________________
1. Потомство одной инфузории – туфельки за год может
достигнуть 75х10 108 особей. По объему такое
количество инфузорий заняло бы полный шар
диаметром в расстояние от Земли до Солнца. Почему в
природе этого не происходит?
2. В пробирку с культурой эвглены зеленой добавили
небольшое количество картофельного отвара.
Пробирку поставили в темноту. Через две недели
зеленая окраска культуры исчезла. Как вы думаете
погибли ли эвглены? Что произойдет если пробирку
поставить на свет?
1.Каких животных считают самыми
древними из одноклеточных и почему?
2. Какое значение в жизни инфузории –
туфельки имеет половой процесс?
3. Какую роль простейшие играют в
природе? (3 примера)
4. Какую роль простейшие играют в жизни
человека? (3 примера)
Кроссворд наоборот: СОСТАВИТЬ КРОСВОРД
ПО ТЕРМИНАМ.
В этом и будет состоять ваше задание.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Порошица.
Бурсария.
Цитоплазма.
Ядро.
Микроскоп.
Хлоропласт.
Ложноножки.
8. Реснички.
9. Малярия.
10. Споровики.
11. Циста.
12. Жгутик.
13. Туфелька.

Поедающая мозг амеба снова убивает — вот как она убивает и как этого избежать

59-летний мужчина из Северной Каролины умер в понедельник, 22 июля, от инфекции, вызванной свободноживущей амебой Naegleria fowleri , также известной как «амеба, поедающая мозг».

По словам представителей штата, мужчина стал жертвой одноклеточного организма после купания в аквапарке Fantasy Lake в округе Камберленд 12 июля 2019 года. Позже лабораторные исследования в Центрах по контролю и профилактике заболеваний подтвердили инфекцию.Хотя N. fowleri встречаются редко, они почти всегда смертельны, и чиновники здравоохранения призывают к большей осведомленности.

«Мы сочувствуем семье и близким», — говорится в заявлении эпидемиолога штата Северная Каролина Зака ​​Мура, доктора медицины. «Люди должны знать, что этот организм присутствует в теплых пресноводных озерах, реках и горячих источниках по всей Северной Каролине, поэтому будьте внимательны, плавая или занимаясь водными видами спорта».

Профиль убийцы

N. fowleri — теплолюбивая амеба, известная тем, что нападает на плавунов в жаркие летние температуры (предпочитает температуру до 115°F/46°C).Тем не менее, крошечные твари на самом деле вездесущи в окружающей среде и распространены по всему миру. Он обитает во всевозможных почвах и пресных водах, всплывая не только в озерах, реках и геотермальных водах, но и в промышленных водоемах-охладителях, плохо обслуживаемых плавательных бассейнах и нагретых солнцем бытовых водопроводах. Во всем мире он часто встречается в тропических районах, но заразил людей в Чехии, Новой Зеландии, Бельгии и Японии. В США она чаще всего убивает в южных штатах, но амеба появилась в таких штатах, как Миннесота и Индиана.

Увеличить / Государства, в которых зарегистрированы случаи заражения Naegleria fowleri. N=145; степень воздействия неизвестна в 4 случаях. На карте не изображен 1 случай с Виргинских островов США.

Тем не менее, только в очень специфических обстоятельствах N. fowleri становится смертельным для человека. Фактически, в период с 1962 по 2018 год официальные лица США заразили людей только в 145 случаях, несмотря на его широкое распространение в окружающей среде. Во всем мире за это время было зарегистрировано всего около 300 случаев.

В подавляющем большинстве случаев Н.fowleri — не дикий патоген, а скромный протист, спокойно питающийся бактериями и дрожжевыми клетками, попадающимися ему на пути. Этот сдержанный образ жизни, кажется, меняется только тогда, когда N. fowleri каким-то образом попадает прямо в нос человека. Обычно это происходит, когда люди посещают аквапарки, катаются на гидроциклах или промывают носовые пазухи водопроводной водой, которая не была продезинфицирована, кипяченая или фильтрованная. Никакие другие средства воздействия, кажется, не вызывают проблем; Например, непреднамеренное проглатывание N. fowleri безвредно.Но в носу все становится некрасиво.

Реклама

Когда N. fowleri оказывается засунутым в шноц, он встает на ноги, захватывая слизистую оболочку в носовом проходе. Затем он направляется глубже, медленно продвигаясь вдоль обонятельных нервов, как будто идет по натянутой веревке к мозгу (эти нервы передают информацию от обонятельных рецепторов в носу в мозг). через ситообразную пластинку, бороздчатую кость на крыше носовых ходов, которая позволяет обонятельным нервам проходить через крошечные отверстия.Решетчатая пластинка имеет тенденцию быть более пористой у детей и молодых людей, которые также более восприимчивы к N. fowleri. Из 145 известных случаев в США 121 (85%) были у детей и подростков.

Дуновение гибели

Пройдя через пластину, N. fowleri  попадает в обонятельную луковицу — структуру переднего мозга, отвечающую за обоняние. Там разверзнется весь ад. Иммунная система быстро начинает войну, когда обнаруживает захватчика в центральной нервной системе.Тем временем N. fowleri, , возвращается к выпасу, как это обычно происходит в почве и воде. Но, конечно же, его пища — это уже не экологические бактерии и дрожжевые клетки, а иммунные клетки и мозговая ткань.

Чтобы питаться, N. fowleri использует специальные структуры на поверхности своего клеточного тела, называемые просто «пищевыми чашками». Это присоски, которые захватывают и поглощают пищу. Протисты также выделяют ферменты, которые разрушают человеческие клетки и нервы.

Увеличить / (а) Просвечивающая электронная микрофотография (ПЭМ) трофозоитов Naegleria fowleri, на которой видно заметное ядро ​​с расположенным в центре электронно-плотным ядрышком. (b) Сканирующая электронная микрофотография (СЭМ) трофозоитов с «чашками для еды» (стрелка).

Сочетание пирующей амебы и бури иммунных реакций приводит к значительному повреждению тканей и нервов и, в конечном счете, — в большинстве случаев — к смерти. Состояние называется ПАМ, первичным амебным менингоэнцефалитом.

Для жертв PAM начало нападения отмечается сильной головной болью, лихорадкой, ознобом, а иногда тошнотой и рвотой, обычно в течение от одного до девяти дней после заражения. Симптомы прогрессируют до симптомов, наблюдаемых при менингите, таких как скованность в шее и подколенных сухожилиях, а также чувствительность к свету, спутанность сознания, судороги и кома.

Поскольку случаев ПАМ так мало, исследователи не смогли провести никаких испытаний, чтобы выяснить, какие лекарства или смеси лекарств лучше всего действуют против амебы.Лечащие врачи часто используют большие смеси антибиотиков и противогрибковых препаратов.

Реклама

Одним из наиболее распространенных методов лечения является амфотерицин В, противогрибковый препарат, который в лабораторных исследованиях доказал свою летальность для N. fowleri , но оказывает ограничивающее применение токсическое воздействие на почки. Противомикробное средство широкого спектра действия милтефозин также показало многообещающие результаты в некоторых случаях. Первоначально он был разработан для борьбы с раком молочной железы, но стал ведущим средством для лечения другой паразитарной инфекции, лейшманиоза.

Счастливчики

Во всем мире есть лишь несколько случаев, когда люди выживают после ПАМ. Пять хорошо задокументированных случаев произошли в Северной Америке: четыре в США и один в Мексике.

Первой выжившей была 9-летняя девочка, заболевшая в 1978 году. Ее успешно лечили амфотерицином В, но последующие лабораторные тесты показали, что внедрившаяся амеба была менее вирулентной, чем другие штаммы N. fowleri . Следующим был отчет 2004 года о выжившем в Мексике: 10-летний мальчик заболел после купания в ирригационном канале и выздоровел после приема коктейля, содержащего амфотерицин В.

В США 35 лет не было ни одного выжившего. В 2013 году двое детей выжили, но у них было разное лечение и исходы. Первой была 12-летняя девочка, подвергшаяся воздействию в аквапарке в Литл-Роке, штат Арканзас. Ее симптомы были обнаружены быстро, и ей поставили диагноз в течение 30 часов. Врачи немедленно начали ей давать большую смесь лекарств, включая амфотерицин В и милтефозин. Они также использовали медикаментозную гипотермию, чтобы уменьшить отек ее мозга. Девушка полностью выздоровела.

Второго выжившего в 2013 году — 8-летнего мальчика — также лечили большим набором препаратов, включая амфотерицин В и милтефозин. Но диагноз и лечение ему поставили только через несколько дней после появления симптомов. Он выжил, но получил необратимое повреждение головного мозга.

Четвертым и последним выжившим стал 16-летний мальчик, заразившийся летом 2016 года. Ему быстро поставили диагноз, и он получил такое же лечение, как и 12-летняя девочка. Он тоже полностью выздоровел.

Случаи дают надежду на то, что когда-нибудь всех жертв ПАМ можно будет вылечить и спасти.Но, учитывая, что в настоящее время в США выживаемость составляет менее 3%, лучше в первую очередь попытаться избежать заражения.

Профилактика

Чтобы избежать заражения амебой, поедающей мозг, во время плавания, эксперты рекомендуют по возможности избегать теплых источников пресной воды, отдавая предпочтение хорошо хлорированным бассейнам и соленой воде. Если вы плаваете в теплой пресной воде, постарайтесь свести к минимуму прыжки, брызги и погружение в воду. Заткните нос или используйте зажим для носа, чтобы избежать попадания воды в носовые ходы. Также избегайте взбалтывания осадка на мелководье.

Для промывания носовых пазух CDC рекомендует использовать купленную в магазине дистиллированную воду, кипяченую водопроводную воду или воду, фильтрованную с размером пор один микрон или меньше (этикетки обычно включают «NSF 53» или «NSF 58» или содержат слова «удаление кисты»). или «уменьшение кисты»).

Увеличить / Naegleria fowleri имеет 3 стадии жизненного цикла: циста (1), трофозоит (2) и жгутиковая (3). Единственной инфекционной стадией амебы является трофозоит, две другие стадии предназначены для борьбы с неблагоприятными условиями внешней среды.Трофозоиты имеют длину 10-35 мкм, имеют зернистый вид и одно ядро. Трофозоиты размножаются путем бинарного деления, при котором ядерная мембрана остается интактной (процесс, называемый промитозом) (4). Трофозоиты заражают людей или животных, проникая в ткани носа (5) и мигрируя в мозг (6) через обонятельные нервы, вызывая первичный амебный менингоэнцефалит (ПАМ).

Консервативный актиновый механизм управляет независимой от микротрубочек подвижностью и фагоцитозом у Naegleria | Журнал клеточной биологии

Для экспериментов, показанных на рис. 3, флаконы с клетками перед экспериментом доводили до комнатной температуры, чтобы предотвратить дифференцировку в жгутиконосцев во время эксперимента из-за колебаний температуры. 0,5 мл клеток высевали (~5×10 ⁵ клеток/мл) в 24-луночный планшет, предварительно загруженный 0,5 мл свежей среды M7 с ингибиторами или контролями для конечных (1×) концентраций следующим образом: 5 мкМ LatB, 20 мкМ цитохалазина D, 140 нМ фаллоидина, 2 мкМ джасплакинолида, 50 мкМ CK-666, 25 мкМ SMIFh3, 50 мкМ CK-689, 0,1% ДМСО и 0,09% этанола.Концентрации были выбраны на основе работы в других системах (Bettadapur and Ralston, 2020; Fritz-Laylin et al., 2017b; Jahan and Yumura, 2017; Jasnin et al., 2016; Manich et al., 2018; Olins and Olins, 2004). ; Ralston et al., 2014; Spector et al., 1983; Velle and Campellone, 2018; Wang et al., 2014; Williams and Kay, 2018; Wilson et al., 2013) и/или были протестированы в 10-кратном увеличении. разбавления в пределах диапазона, рекомендованного в технических паспортах, предоставленных компанией, в предварительных экспериментах. Из предварительных экспериментов была выбрана самая низкая концентрация, которая имела наблюдаемый фенотип в живых клетках, или, в случае цитохалазина D, джасплакинолида и фаллоидина, были выбраны самые высокие проверенные нами концентрации, которые все еще не давали каких-либо очевидных фенотипов.В то время как цитохалазин D генерировал фенотипы в исследованиях трансформации Naegleria в жгутиконосцев (Han et al., 1997; Walsh, 2007), концентрации, использованные в этих исследованиях (до 200 мкМ), примерно в 100 раз выше, чем используемые количества. в других системах, поэтому мы выбрали более низкие, более консервативные концентрации. Хотя мы не можем полностью исключить нецелевые эффекты, как это обычно бывает в исследованиях на основе ингибиторов, мы выбрали короткие временные точки (5–10 мин) для большинства экспериментов, чтобы свести к минимуму возможность нецелевых эффектов.

После 10-минутной инкубации с ингибиторами или контролями клетки фиксировали и окрашивали для микроскопии в соответствии с протоколом, адаптированным из Fritz-Laylin et al. (2010а). Среду отсасывали из клеток, в каждую лунку добавляли 1 мл фиксатора для микроскопии (все рецепты и реагенты см. в таблице S1) и переносили по 0,5 мл клеток на каждое из двух покровных стекол (предварительно покрытых 0,1% поли(этиленимина)) на состояние. Клеткам давали осесть на покровные стекла во время фиксации.Через 15 мин фиксации фиксатор отсасывали из лунок и заменяли 0,5 мл на лунку пермеабилизирующего буфера. Через 10 мин инкубации пермеабилизирующий буфер заменяли окрашивающим раствором. После окрашивания в течение 45 минут клетки трижды промывали в PEMBALG в течение примерно 5 минут каждый, покровные стекла заключали в реагент против выцветания Prolong Gold и оставляли для отверждения в течение ночи. На следующее утро покровные стекла запечатывали лаком для ногтей, а этикетки закрывали перед микроскопическим анализом.

Изображения для количественной оценки морфологии клеток были получены с использованием микроскопа Nikon Eclipse Ti2, оснащенного камерой pco. panda и объективом Plan Apo λ 100× Oil 1,45 NA. Фаллоидин и DAPI, меченные Alexa Fluor-488, визуализировали с использованием светодиодного источника света pE-300 MultiLaser (возбуждение: 460 нм или 400 нм; излучение: 535 нм или 460 нм). Репрезентативные клетки визуализировали с помощью SIM (показаны на рис. 2 A и рис. 3 C) с использованием микроскопа Nikon A1R-SIMe, оснащенного ORCA-Flash5.0 и флуоресцентный объектив полного внутреннего отражения SR Apo с числовой апертурой 100×1,49. Изображения были получены с использованием программного обеспечения Nikon NIS Elements.

Анализ изображений был выполнен на ослепленных наборах данных с использованием Фиджи (Schindelin et al., 2012) для просмотра изображений в виде Z-стеков и создания проекций максимальной интенсивности. Фенотипы были определены следующим образом: Puncta: клетка с по меньшей мере 10 небольшими (диаметром 0,2–0,8 мкм) F-актин-богатыми очагами в клетке, учитываемой как имеющая точки. Оборки: оборки представляют собой богатые актином пластинчатые выступы, которые напоминают взъерошенные края лапши для лазаньи. Выступы, похожие на филоподии: филоподии определялись как спагетти-подобные выпячивания из основного тела клетки, длина которых превышает ширину (толщина <0,75 мкм, обычно 0,2–0,5 мкм). Площадь и форма: Проекция максимальной интенсивности использовалась для рисования контура площадного следа клетки в ImageJ с использованием инструмента «фасоль». Были проведены измерения, чтобы включить дескрипторы площади и формы (из которых использовалась округлость).Измерения коры: кору клеток измеряли, рисуя линию (толщиной 3,25 мкм), перпендикулярную краю клетки, с помощью инструмента линии в ImageJ. Центр линии был установлен на краю ячейки, чтобы можно было нормализовать измерения. Линии предпочтительно наносили на неизогнутые участки клетки, и выбирали репрезентативную область мембраны. Инструмент профиля графика использовался для создания графиков интенсивности пикселей, которые были нормализованы к области внутри ячейки, для которой было установлено значение 1,

.

Новый взгляд на почвенную микробную пищевую сеть: хищные миксобактерии как краеугольные таксоны?

Перепись потенциальных почвенных микрохищников с помощью метатранскриптомики

Почвенная микробная пищевая сеть имеет решающее значение для круговорота углерода и азота в почве [2, 37,38,39].Описано несколько функциональных гильдий, принадлежащих как к про-, так и к эукариотическим областям жизни, таким как сапротрофные бактерии и грибы, а также хищные протисты и нематоды как основные потребители бактерий [4, 40, 41, 42, 43]. Эта функциональная и филогенетическая сложность затрудняет идентификацию игроков молекулярными методами. Фракция рРНК данных метатранскриптомики позволяет составить широкое трехдоменное профилирование сообщества [18, 44, 45, 46]). Хотя транскрипты рРНК не являются прямым эквивалентом численности организмов, например, как определено с помощью микроскопии, они предлагают широкий и относительно непредвзятый взгляд на микробные сообщества почвы. Чтобы пролить свет на функциональные группы в почвенной микробной пищевой сети, мы провели скрининг фракции рРНК SSU (16S и 18S) 28 наборов данных метатранскриптома почвы из 11 различных почв по всей Европе (таблица 1) на наличие известных бактериоядных про- и эукариот. Во всех исследованных почвах миксобактерии составляли относительно высокую долю от общего количества транскриптов рРНК SSU. Это подтверждает недавнее исследование на основе гена ПЦР/16S рРНК, в котором миксобактерии также охватывали значительную долю (1,5–4,7%, [47]; 4,1%, [19]).В нашем исследовании они составляли от 1,5 до 9,7% всех SSU рРНК в отдельных почвах (4,9% от общего количества SSU рРНК во всех наборах данных), что было выше, чем у всех других исследованных бактериоядных (рис. 1а). Наибольшая их доля по отношению к сумме SSU рРНК обнаружена в органической флювисоли (MR) и в торфяных почвах (PsK, PsS). Буковый помет (FL) был единственным исключением из этой закономерности, т. е. здесь хищные простейшие были наиболее многочисленной бактериоядной группой по транскриптам SSU рРНК. При сравнении всех исследованных групп бактериоядных доля SSU рРНК миксобактерий составила более 60% от всех микрохищников на восьми из одиннадцати участков, включая большинство минеральных почв (рис. 1б). Только в лесной подстилке их доля была ниже 30%. В целом SSU рРНК хищных протистов были вторыми по распространенности среди исследованных потенциальных микрохищников (рис. 1). Их численность колебалась от 0,4 % в минеральной почве до 7,7 % от всех транскриптов SSU рРНК в органических торфяниках (рис.1а). На всех отобранных участках (кроме пробы лесной подстилки FL) доля прочтений хищных протистов составляла не более 40% от всех исследованных потенциальных SSU рРНК микрохищников (рис. 1б).

Рис. 1: Скрининг про- и эукариотических микрохищников в почвах.

a Доля основных идентифицированных SSU рРНК микрохищников, нормированная на общую SSU рРНК. b Доля основных идентифицированных SSU рРНК микрохищников, нормализованная к общей SSU рРНК микрохищников. Столбики погрешностей показывают стандартное отклонение повторов. Участки см. в Таблице 1.

Плохо охарактеризованные миксобактерии доминируют над бактериальными микрохищниками

Хотя миксобактерии составляли довольно постоянно высокую долю бактериальной SSU рРНК на всех участках, среди почв наблюдались различия на уровне семейства (рис. 2a). Однако наиболее доминирующими семействами с точки зрения чтения SSU рРНК были Haliangiaceae и Polyangiaceae , подобно тому, что наблюдалось ранее (например,г., [19, 43]). Многочисленной была также клада Blrii41, группа уровня семейства в таксономии SILVA, которая в настоящее время лишена культивируемых представителей (рис. 2a). Эти три группы включали более 2/3 всех SSU рРНК миксобактерий во всех сайтах, кроме одного. РРНК Haliangiaceae и Polyangiaceae были более распространены в минеральных почвах, тогда как рРНК Blrii41 были более распространены в органических почвах. Интересно, что SSU рРНК давшего название семейства Myxococceae , в состав которого входят, в том числе, наиболее часто выделяемые и хорошо охарактеризованные микрохищники родов Myxococcus и Corallococcus [11, 36, 48,49,50,51 ,52,53,54,55,56,57,58,59], практически не присутствовали. Известно, что Myxococccaceae легко культивируется из различных образцов окружающей среды. Это указывает на сильную предвзятость культивирования внутри миксобактерий, как ранее наблюдалось для многих других групп бактерий и архей (например, [60, 61]), и показывает, что другие, менее изученные семейства на самом деле гораздо более многочисленны в культуре. почва. Было проведено несколько исследований спектра их добычи. Представители семейств Nannocystaceae и Phaselicystidaceae способны лизировать бактериальные клетки [62, 63].Кроме того, лизис бактерий и дрожжей был зарегистрирован для представителей Cystobacteraceae , Haliangiaceae , Kofleriaceae и Polyangiaceae [15, 32, 62, 63, 64, 65, 66]. Таксономия внутри миксобактерий находится в постоянном движении [15, 32, 62, 63, 64, 65, 66] и вполне может вызвать путаницу при анализе данных 16S рРНК. Например, семейство Haliangiaceae не имеет постоянной действующей номенклатуры, но широко используется как таксономическая единица. В используемой здесь таксономии SILVA она включает широкую кладу, включающую достоверно описанное семейство Kofleriaceae [65] — термин, который часто используется как синоним.

Рис. 2: Скрининг Myxococcales и таксонов хищных простейших.

a Доля идентифицированных семейств миксобактерий SSU рРНК, приведенная к общей Myxococcales SSU рРНК. b Доля SSU рРНК хищных простейших, приведенная к общей SSU рРНК хищных простейших. Сайты см. в Таблице 1.

Миксобактерии Haliangiaceae представляют особый интерес из-за их высокой численности. В прикладной таксономии (SILVA) клада Haliangiaceae очень широка и включает род Kofleria , а также множество некультивируемых филотипов.Однако в настоящее время достоверно описаны только три вида: Haliangium ochraceum и H. tepidum , а также Kofleria flava [64, 65]. Таким образом, важно исследовать биологию этих широко распространенных, но менее охарактеризованных миксобактерий, особенно в отношении их хищнического образа жизни и спектра добычи.

Bdellovibrionales характеризовались более низким содержанием рРНК SSU, менее 10% исследованных потенциальных микрохищников, во всех местах отбора проб (рис.1). Подобно миксобактериям, их самая высокая относительная численность наблюдалась в органических почвах (0,6% от общей SSU рРНК в торфяной почве, рис. 1). Виды Bdellovibrio имеют сравнительно узкий диапазон добычи, а их маленькие клетки питаются исключительно грамотрицательными бактериями. Клетки большинства видов специализируются на попадании в жертву в качестве периплазматических паразитов [13]. Lysobacter , род, который, как известно, способен контролировать различные патогены растений и животных, содержал самые низкие уровни SSU рРНК среди всех обнаруженных микрохищников (<0,0.1%; данные не показаны). Наконец, мы не обнаружили прочтений Vampirococcus и Daptobacter ни в одном из исследованных образцов.

Эукариотические микрохищники сильно различаются в зависимости от типа почвы

Представители Amoebozoa , Cercozoa и Ciliophora были тремя наиболее многочисленными бактериоядными группами простейших (рис. 2b), как было обнаружено ранее [21]. В то время как риды Amoebozoa и Cercozoa преобладали в минеральных почвах, риды Ciliophora были наиболее распространены в органической почве, возможно, из-за более высокой влажности этих почв.Остальные группы хищников Foraminifera , Euglenozoa и Heterolobosea в среднем характеризовались низкой численностью прочитанных особей. Образцы mofette reference (MR) были исключением: Foraminifera содержали более 20% прочтений SSU рРНК.

Среди нематод в среднем 38% были классифицированы как бактериоядные (дополнительный рисунок 1). Среди них особенно многочисленны были отряды Monhysterida , Rhabditida и Triplonchida .В органических почвах, особенно в арктических торфяниках, их доля была сравнительно выше, чем в минеральных. Они показали большую изменчивость численности по сравнению с вышеупомянутыми таксонами, особенно в органических почвах, где они показали как самую высокую численность (1,2% в PsS), так и самую низкую численность (<0,01% в МО). Кроме того, на всех участках было рРНК Nematoda SSU рРНК ниже 10% от всей SSU рРНК микрохищников (рис. 1b). Их самые высокие доли наблюдались в образцах органической лесной подстилки (FL), а самые низкие — в образцах мофеттовой почвы (MO).

Анализ малоизученных миксобактерий на хищничество выявляет широкий спектр жертв

Существует большое количество литературы по широкому спектру жертв родов Myxococcus и Corallococcus семейства Myxococceae [56,57,58]. Однако гораздо меньше известно о хищническом потенциале и спектре добычи многочисленных семейств, обнаруженных в этом исследовании (рис. 2а). Например, известно, что три охарактеризованных вида Haliangiaceae / Kofleriaceae лизируют только E.coli, M. luteus и дрожжевые клетки [64, 65], но для этой наиболее многочисленной почвенной группы не было зарегистрировано никакого спектра жертв. Чтобы пролить свет на спектр добычи Haliangiaceae , Polyangiaceae и Cystobacteraceae , были проведены анализы хищничества с 12 потенциальными бактериями-жертвами и проведено их сравнение с двумя штаммами Myxococcaceae (таблица 2 и рис. 3). Как описано ранее [36, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59], M. fulvus и C. coralloides имели широкие спектры добычи в анализах с лучшим лизисом грамотрицательных бактерий. чем грамположительные бактерии (рис.3). Аналогичным образом широкие спектры добычи были обнаружены с H. Ochraceum и K. Flava ( Haliangiaceae / Kofleriaceae ) , S. Aurantiaca ( Polyangiaceae ) и C. robustus ( Cystobacteraceae ). Опять же, грамотрицательные бактерии лизировались более эффективно, чем грамположительные штаммы, хотя и с различиями среди протестированных миксобактерий. H. ochraceum и K. flava были способны лизировать девять из двенадцати бактерий-жертв.Они были единственными, способными лизировать грамположительные актинобактерии G. rubripertinta . C. robustus и S. aurantiaca лизировали девять и восемь штаммов-жертв соответственно и имели очень похожий спектр жертв. Таким образом, четыре малоизученные миксобактерии были идентифицированы как мощные микрохищники в анализах чашек, подобно представителям Myxococceae . Кроме того, объединение шести зарегистрированных спектров хищничества дает спектр хищничества без пробелов, в котором все потенциальные бактерии-жертвы подвергались лизису по крайней мере одной миксобактерией.

Рис. 3: Спектр кормления миксобактерий.

a Обзор лизиса в анализах хищничества. + Видимый лизис ≥ 1 мм в диаметре. — Отсутствие четкого лизиса через 14 дней. b Лизис колонии C. basilensis с помощью M. fulvus (7 дней) ( c ) Лизис колонии M. luteus с помощью M. fulvus (7 дней) ( 19003 колонии E. coli с помощью H. ochraceum (5 дней) ( e ) Лизис M.luteus с помощью H. ochraceum (7 дней) ( f ) Лизис колонии P. putida с помощью C. robustus (4 дня) ( g ) Лизис колонии D. acidovorans2 с помощью 1 К. flava (4 дня).

Тем не менее, следует помнить, что экспериментальный план является очень искусственным в описанных лабораторных условиях и включает только один потенциальный хищник и один потенциальный организм-жертву. Анализы следует интерпретировать осторожно, поскольку они не могут имитировать хищничество в сложных микробных сообществах окружающей среды.Хотя анализы in vitro не следует прямо экстраполировать на условия in situ, в почвенной матрице, наши результаты предоставляют наилучшие данные, доступные в настоящее время, и результаты показывают высокий хищнический потенциал малоизученных семейств и Cystobacteraceae . Вместе с их удивительно высокой численностью в различных почвах это указывает на существенную роль микрохищников бактерий в почвенной микробной пищевой сети.

Однако следует отметить, что все данные о численности микрохищников в этом исследовании получены из количества прочтений SSU рРНК в метатранскриптомах. Это не отражает напрямую численность организмов, а скорее считается косвенным показателем живой биомассы [67]. Кроме того, мы знаем, что хищничество эффективно на клеточном, а не на рибосомном уровне. Следовательно, важность хищников не может быть напрямую выведена из содержания рРНК. Например, несколько нематод могут потреблять много бактерий [68, 69].Более того, при сравнении SSU рРНК разных про- и эукариотических организмов необходимо учитывать несколько факторов. Результаты различных исследований предполагают различия в содержании РНК на биомассу (1) между организмами и (2) между фазами роста соответственно [70,71,72,73,74]. Содержание РНК E. coli было определено как 15,7% сухой массы (дм) [70], Bacillus subtilis от 8,5 до 14% сухая масса ^-1 [71], Saccharomyces cerevisiae 23% дм ^-1 [72], Aspergillus 5.9% [73] и Penicillium chrysogenum от 5 до 8% [74]. Кроме того, известно, что прокариотические клетки содержат больше РНК в экспоненциальной фазе, чем клетки в стационарной фазе (например, [71]). Предварительные данные (Petters and Urich, неопубликованные) предполагают, что необходимо применять поправочные коэффициенты при сравнении содержания рРНК в метатранскриптомах между про- и эукариотами. Кроме того, эффективность выделения РНК может различаться у разных групп организмов.

Различия в пищевых цепях между минеральными и органическими почвами

Чтобы пролить свет на влияние физико-химических параметров почвы, таких как содержание углерода, мы сравнили численность микрохищников в минеральных и органических почвах (рис.4). В органических почвах общее количество SSU рРНК микрохищников равнялось 26% потенциальных бактерий-жертв по сравнению с 7% в минеральных почвах. Мы хотим отметить, что классификация всех нехищных бактерий как «бактерий-жертв» является упрощением, поскольку некоторые виды, вероятно, защищены от хищничества, например, благодаря производству спор или антибиотиков. Прочтения SSU рРНК миксобактерий включали самую высокую долю микрохищников в обоих типах почвы, 14% бактерий-жертв в органических почвах и 5% в минеральных почвах.Эта разница в численности была незначительной ( p  = 0,36). Обилие SSU рРНК хищных протистов было почти таким же, как у миксобактерий в органических почвах (10%), но только 2% в минеральных почвах. Эта разница в численности была значительной ( p  < 0,01). Bdellovibrionales , как правило, были гораздо менее многочисленны (менее 1%) и показали значительные различия ( p  = 0,01) между обоими типами почв. В то время как нематоды были довольно многочисленны в органических почвах (1%), нематоды были менее многочисленны в минеральных почвах (менее 1%), однако эта разница не была статистически значимой ( p  = 0.78). Примечательно, что в минеральных почвах обнаружено меньшее обилие микрохищников по сравнению с органическими почвами. Это может быть связано с меньшим количеством доступного углерода в минеральных почвах, что приводит к снижению плотности клеток-жертв. Кроме того, меньшие размеры пор в минеральных почвах могут ограничивать доступ протистов к их бактериальной добыче по сравнению с более мелкими клетками миксобактерий. Уже известно, что тип почвы влияет на состав и соотношение мелких и крупных хищников [75, 76]. Более того, было высказано предположение, что разные размеры пор в почве являются основными факторами разделения различных организмов-жертв и хищников [77]. Таким образом, микроорганизмы, населяющие прерывистые капиллярные поры, могут быть защищены от хищников со стороны протистов и Nematoda , но не от миксобактерий аналогичного размера. Прокариоты, населяющие органогенные горизонты почвы с незащищенным макропоровым пространством, в свою очередь, будут подвергаться более высокому пастбищному давлению.

Рис. 4: Сравнение органических и минеральных почв.

Соотношение «хищник: жертва» SSU рРНК основных идентифицированных микрохищников, приведенное к SSU рРНК бактерий-жертв.Средние в органических почвах (без проб МО) слева; средние в минеральных почвах справа. Площадь прямоугольников пропорциональна количеству SSU рРНК. Цифры показывают соотношение хищник:жертва SSU рРНК микрохищника. Данные по Lysobacter не показаны из-за низкой численности. Группы тестировали на дифференциально экспрессируемые последовательности (* p  < 0,05; ** p  < 0,01).

Хищные миксобактерии как ключевые таксоны в микробной пищевой сети?

Традиционно протисты считаются доминирующей группой, питающейся бактериями (т. г., [78, 79]). В отличие от этого, наши данные предполагают важность, возможно, даже доминирование миксобактерий как почвенных хищников. Фактически миксобактерии составляли примерно три четверти всех микрохищников в минеральных почвах. Миксобактерии и протисты демонстрируют принципиально разные стратегии хищничества, при этом гораздо более мелкие миксобактерии известны своей социальной охотой «волчьей стаи» в сочетании с секрецией литических ферментов по сравнению с более крупными фаготрофными протистами [11]. Таким образом, более близкий размер клеток миксобактерий и бактерий-жертв может способствовать хищничеству миксобактерий в минеральных почвах с небольшими порами.Тем не менее, некоторые амебы также способны расширять свои псевдоподии до небольших пор. Кроме того, нужно знать, что образцы были просто набором почв из разных исследований, обработанных с помощью множества различных платформ для секвенирования, и поэтому наши результаты должны быть исследованы в более широком масштабе.

Таксоны Keystone оказывают несоразмерное влияние на окружающую среду и часто являются хищниками [1, 80]. Выявление ключевых таксонов в микробных сообществах не является тривиальной задачей, так как прямые взаимодействия обычно не наблюдаются [80, 81].Однако, учитывая широкий диапазон добычи миксобактерий in vitro и их высокую численность in situ [19] в различных типах почв, можно предположить, что они оказывают большое влияние на структурирование состава прокариотического сообщества и могут служить основанием для их классификации в качестве ключевых таксонов (рис. 5). Однако это еще предстоит показать в будущих исследованиях. Фактически, наше исследование не предоставило прямых доказательств того, действительно ли миксобактерии (или любой предполагаемый микрохищник) проявляли бактериоядное поведение in situ. Имеются прямые доказательства существования миксобактериальной бактериофагии in situ в исследованиях зондирования стабильных изотопов РНК [16, 43].

Рис. 5: Упрощенная микробная пищевая сеть почвы.

Слева: традиционная микробная пищевая сеть с отдельными ролями прокариотических и эукариотических организмов. Справа: микробная пищевая сеть, содержащая отдельный модуль, независимый от эукариотических организмов. Прямые стрелки: связи между трофическими уровнями. Согнутые стрелки: выделение питательных веществ.

Таким образом, мы и другие показываем, что миксобактерии могут охотиться на широкий круг бактерий (например, [16, 56, 82]). Эти наблюдения намекают на наличие экологически важного дополнительного модуля в микробной пищевой сети, т.е.е., трофических взаимодействий между бактериями и независимыми от протистов и нематод, что почти не принималось во внимание до сегодняшнего дня (рис. 5). Поскольку эти взаимодействия не зависят от эукариотических микрохищников, этот модуль может подвергаться отдельному давлению окружающей среды и эволюции.

Хотя это довольно гипотетически, но (миксо)бактериальные микрохищники могут быть важны не только для формирования микробных сообществ, но также могут быть важны для повторного использования питательных веществ в почве, как это было показано для простейших, т. е.э., в микробной петле [4, 83]. Очевидно, что необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью понять роль этих удивительных микроорганизмов в микробной пищевой сети.

«Патогенный суп» в аквапарке Техаса позволил процветать амебе, поедающей мозг, говорится в иске

Фабрицио Стабиле умер в сентябре от амебы, поедающей мозг, через 13 дней после посещения серф-парка недалеко от Уэйко, штат Техас. Теперь его мать подает иск о неправомерной смерти против техасской компании, которая, по ее словам, несет ответственность за его смерть.

Рита Стабиле требует возмещения ущерба в размере более 1 миллиона долларов от лыжного ранчо Parsons Barefoot Ski Ranch (BSR) после того, как она заявила, что ее 29-летний сын умер от инфекции, сообщает San Antonio Express-News. Заражение происходит, когда зараженная вода попадает в организм.

Как сообщает «Экспресс-ньюс», в гражданском иске, поданном 9 апреля в окружной суд округа Макленнан, говорится, что BSR могла бы предотвратить смерть ее сына, «если бы они проявляли обычную осторожность при эксплуатации своего аквапарка.

Результаты испытаний, проведенные представителями здравоохранения, пришли к выводу, что условия для амебы в BSR Cable Park были «благоприятными», и контакт с Stabile «вероятно» произошел именно там. В костюме говорится, что «сине-зеленые волны в парке маскировали суп из патогенов», где, согласно MySA, могла процветать поедающая мозг амеба.

Владелец парка

Стюарт Парсонс сказал в электронном письме Express-News, что операторы добавляли в воду химические вещества, чтобы сделать ее безопасной, и что амеба не была обнаружена в воде парка для серфинга. По словам представителей здравоохранения, амеба, которая редко заражает людей, была обнаружена не в воде, а в одном из четырех аттракционов аквапарка.

«Мы всей душой переживаем за семью Фаб», — написал Парсонс в электронном письме в «Экспресс-ньюс». «Только Бог знает, откуда у него амеоба (так в оригинале)».

После смерти Стабиле в серф-парке установили новую систему фильтрации воды, и теперь парк открыт для серферов, сообщается на странице парка в Facebook.

От простой модели к сложным вопросам

·

172 Мария Бердиева, Сергей Демин и Андрей Гудков

Ханахан Д. и Вайнберг Р.А. 2011. Отличительные признаки

рака: следующее поколение. Клетка. 144, 646–674.

Хофштеттер П.Г. и Лар Д.Дж. 2019. Все эука-

ryotes являются половыми, если не доказано обратное: многие

так называемые асексуалы имеют мейотический механизм, а

могут заниматься сексом.Биоэссе. 41, 1800246.

Хофштеттер П. Г., Браун М. В. и Лар Д. Дж.

2018. Сравнительная геномика поддерживает пол и

мейоз у различных Amoebozoa. Геном биол. Эвол.

10, 3118–3128.

Ianzini F., Kosmacek EA, Nelson ES, Napoli

E., Erenpreisa J., Kalejs M. and Mackey MA 2009.

Активация генов, специфичных для мейоза, связана

с деполиплоидизацией опухолевых клеток человека

5 после радиационно-индуцированной митотической катастрофы.

Рак Рез. 69, 2296–2304.

Иванов А., Павликовски Дж., Манохаран И., ван

Туйн Дж., Нельсон Д.М., Рай Т.С., Шах П.П., Хьюитт

Г., Корольчук В.И., Пассос Дж.Ф., Ву Х., Бергер

С.Л. и Адамс П.Д. 2013. Опосредованный лизосомами процессинг

хроматина при старении. Джей Селл Биол.

202, 129–143.

Калейс М., Иванов А., Плахиньс Г., Крэгг М.С.,

Эмзиньш Д., Иллидж Т.М. и Erenpreisa J. 2006.

Активация генов, специфичных для мейоза, в клеточных линиях лимфомы

после генотоксического поражения и индукции

митотической катастрофы.БМК Рак. 6, 6.

Канг С., Тайс А.К., Шпигель Ф.В., Зильберман

Д.Д., Панек Т., Чепичка И., Костка М., Косакян

А., Алькантара Д.М.С., Роджер А.Дж., Шедвик Л.Л.,

Смирнов А., Кудрявцев А., Лар DJG и

Brown M.W. 2017. Между стручком и тяжелым испытанием:

глубокая эволюция амеб. Мол. биол. Эвол. 34,

2258–2270.

Кондрашов А.С. 1994. Цикл бесполой плоидности

и происхождение пола.Природа. 370, 213–216.

Кондрашов А.С. 1997. Эволюционная генетика

жизненных циклов. Анну. Преподобный Экол. Сист. 28, 391–435.

Лар Д.Дж.Г., Парфри Л.В., Митчелл Э.А.Д.,

Кац Л.А. и Лара Э. 2011. Целомудрие аме-

bae: переоценка доказательств наличия пола у амебоидных

организмов. проц. Р. Соц. Б. 278, 2081–2090.

Lohia A. 2003. Клеточный цикл Entamoeba

histolytica. Мол. Клеточная биохимия. 253, 217–222.

Макивер С.К. 2016. Бесполые амебы убегают

Храповой механизм Мюллера посредством полиплоидии. Тенденции Пара-

ситол. 32, 855–862.

Maciver S.K., Koutsogiannis Z. and de Obeso

Fernández del Valle A. 2019. «Мейотические гены»

конститутивно экспрессируются у бесполой амебы, а

не обязательно участвуют в половом размножении.

Биол. Буквы. 15, 20180871.

Магуайр М.П. 1992. Эволюция мейоза.

Ж. Теор. биол. 154, 43–55.

Махлин Е.Е. 1987. Изменчивость количества ДНК

, синтезируемой в ядрах Amoeba proteus в течение

клеточного цикла. Цитология. 29, 1379–1384 (на русском языке).

Махлин Е.Е. 1993. Дополнительный синтез ДНК в ядрах

Amoeba proteus в ходе клеточного цикла. Цито-

логия. 35, 109–121 (на русском языке).

Morse D. 2019. Взгляд на мейоз у динофлагеллят на основе транскриптома.Протист. 170,

397–403.

Muller HJ 1964. Отношение рекомбинации

к мутационному продвижению. Мутат. Рез. Фундамент. Мол.

Мех. Мутаген. 1, 2–9.

Никулеску В.Ф. 2016. Полиплоидия развития и не развития

в ксенических и аксеновых культурах

линий стволовых клеток Entamoeba investens и E.

histolytica. Стволовые клетки. 2, 1.

Ниу Н., Чжан Дж., Чжан Н., Меркадо-Урибе И.,

Тао Ф., Хан З., Патхак С., Мултани А.С., Куанг Дж.,

Яо Дж., Баст Р.К., Суд А.К., Хун М.К. и Liu

J. 2016. Связывание геномной реорганизации с инициацией опухоли

через цикл гигантских клеток. Онкогенез. 5, е281.

Ord MJ 1968. Синтез ДНК через

клеточный цикл Amoeba proteus. Дж. Клеточные науки. 3,

483–491.

Парфри Л.В. и Katz L.A. 2010. Динамические

геномы эукариот и поддержание

геномной целостности.Микроб. 5, 156–163.

Парфри Л.В., Лар Д.Дж.Г. и Katz L.A. 2008.

Динамическая природа эукариотических геномов. Мол.

Биол. Эвол. 25, 787–794.

Райков И.Б. 1982. Ядро простейших.

Морфология и эволюция. Cell Biology Mono-

графика 9. Springer-Verlag, Berlin.

Раджараман Р., Гернси Д.Л., Раджараман

М.М. и Раджараман С.Р. 2006. Стволовые клетки,

старение, новообразования и самообновление при раке.Рак-

cer Cell Int. 6, 25.

Рамеш М.А., Малик С.Б. и Логсдон Дж. М. мл.

2005. Филогеномный перечень мейотических генов;

свидетельство наличия пола у Giardia и раннего эукариотического

происхождения мейоза. Курс. биол. 15, 185–191.

Салмина К., Янкевич Э., Хуна А., Перминов

Д., Радовица И., Клименко Т., Иванов А., Ященко

Э., Шертан Х., Крэгг М. и Эренпрейса Дж.

2010. Повышающая регуляция сети эмбрионального самообновления

посредством обратимой полиплоидии в облученных

p53-мутантных опухолевых клетках. Эксп. Сотовый рез. 316,

2099–2112.

Салмина К., Хуна А., Калейс М., Пьянова Д.,

Шертан Х., Крэгг М.С. и Erenpreisa J. 2019.

Ретроспектива Кандинского естественна для Гуггенхайма

«Кандинский», большая выставка из 95 картин маслом, написанных между 1902 и 1942 годами дальновидным пионером абстракции Василием Кандинским. сделан специально для спиральной рампы музея Гуггенхайма. Потому что в каком-то смысле так оно и было.

Соломон Р. Гуггенхайм, основатель музея, был крупным коллекционером искусства Кандинского, накопив за свою жизнь не менее 150 полотен. (Он умер в 1949 году, через пять лет после художника.) Работа оказала, пожалуй, самое глубокое влияние на размышления коллекционера о беспредметной живописи, лишенной прямых связей с видимым миром. Вместо этого Кандинский исследовал эмоциональные возможности цвета и формы, занимая центральное место в авангардном искусстве на следующие полвека.

В 1939 году, всего через десять лет после того, как коллекционер купил своего первого Кандинского, он открыл Музей беспредметной живописи — предшественника сегодняшнего Гуггенхайма. А через 20 лет после этого открылся радикально спроектированный Фрэнком Ллойдом Райтом музей Гуггенхайма на Пятой авеню, показывающий, насколько необъективное искусство повлияло на множество передовых идей. Мощно-выразительная, наполненная светом пустота пронзает сердцевину здания.

Здание Райта недавно подверглось столь необходимой и великолепно выполненной реставрации. Неудивительно, что в честь своего 50-летия ретроспектива Кандинского (продлится до 13 января) вызывает большое « Вау, ».

Судьбоносные события

Кандинский, родившийся в зажиточной русской семье в 1866 году, не отказывался от традиционных занятий в области права и экономики в пользу искусства до 30 лет. Он оставил Московский университет, чтобы учиться живописи в Германии, торговать бизнесом для богемы.

Два события в Мюнхене оказали глубокое влияние на его творческое направление. Одним из них была встреча с картинами стога сена Клода Моне 1890-х годов — сочными, светящимися полотнами, которые начали растворять мирские формы в эфемерном сиянии нарисованного цвета. Другим было посещение концерта Рихарда Вагнера; Кандинский впервые начал догадываться о пока еще невообразимых возможностях для картин, которые могут быть столь же абстрактными, как и богато текстурированная музыка Вагнера.

На протяжении своей карьеры Кандинский создал три основных типа картин, каждая из которых получила свое название из музыкального лексикона. «Впечатления» были прямым откликом на увиденное в видимом мире, усиленным интенсивным цветом Матисса. «Импровизации» были спонтанными выражениями, которые позволяли говорить игре среди абстрактных цветных форм.Наконец, обдумывались и планировались «Композиции» — как бы оркестрованные Впечатления и Импровизации, в которых все пространственные и цветовые соотношения тщательно выверялись заранее, часто в рисунках.

Эта эволюция идей Кандинского о беспредметной живописи, кажется, определила примерно хронологическую инсталляцию выставки — и это удивительно. Куратор музея Гуггенхайма Трейси Башкофф, организовавшая ретроспективу с коллегами в Париже и Мюнхене, прекрасно объединила работу с необычным зданием Райта. Знаменитая спиральная рампа условно разделена на три части.

Внизу рампы находится ранняя работа. Спираль Райта разделена на отсеки, причем задняя стенка каждого откидывается назад, как у мольберта. Пейзажи, стилизации в стиле модерн, фовистские эксперименты с цветовыми гармониями и полноценные «Впечатления» подобны картинам, только что сошедшим с мольберта Кандинского. Эффект от выставки — художник, усердно работающий, пробующий вещи.

Далее идут импровизации — прорыв Кандинского в беспредметность в 1910-е годы.Линия, форма, цвет, поверхность, ритм и другие свойства живописи развиваются по вызывающей внутренней логике.

Эти изображения произошли из многих источников, не последним из которых является изображение лошади и всадника, скачущих галопом через горы в баварском стиле. Германия, как и Соединенные Штаты, переживала бурные потрясения быстрой индустриализации и урбанизации. Пасторальные, но захватывающие сцены Кандинского с лошадью и всадником тонко напоминают сказочные приключения и встречу святого Георгия с огнедышащим драконом.

Мотив тормозит современность. Дезориентация, сопровождающая судорожные изменения, коренится в чем-то фундаментальном, древнем и даже духовном. Его формы вырываются из наблюдаемого представления — бугристые изгибы головы и спины лошади и всадника превращаются в черную линию (представьте себе цифру 3, вытянутую и острую на боку), которая пронзает яркие, размытые облака малинового, кобальтового и золотого. . Он отделяет произведение от мирской репрезентации, вместо этого фиксируя перцептивный опыт внутренней жизни художника.

Несколько великолепных полотен сгруппированы в обычной галерее. А вот на рампе полностью необъективные работы устанавливаются перпендикулярно полу, выступая из наклонной задней стенки на тягах. Визуально такая картина, как «Черные линии» (1913), с ее блестящими цветными шарами, процарапанными соломенными линиями, кажется парящей в наполненном светом пространстве. Эффект захватывает дух.

В прошлом, когда смотришь на «простые произведения искусства», выставленные в нишах, пространственная сила зияющей пустоты в центре мощного штопорного здания Райта временами казалась навязчивой — как будто что-то невидимое, но грозное крадется вверх позади вас. Но не здесь. У Кандинского беспредметные картины гудят, неподвижные звезды сияют в галактическом вихре.

Наконец, Композиции установлены в верхнем течении спирали Райта. Как и подобает такому тщательно выписанному полотну, как «Композиция 8» (1923), отчасти напоминающему стройность партитуры, взволнованная манера письма и блестящий колорит Кандинского сменяются чистыми линиями, геометрическими формами и более мягкой палитрой. Замысел инсталляции снова меняется.Здесь внутри пролетов устроены перпендикулярные стены, на которых висят картины.

Бегство в Париж

Возможно, именно этот более предсказуемый способ демонстрации картин придает финальной части выставки легкое чувство разочарования. Особенно после замечательных «Импровизаций» она выглядит условной (а иногда и неуклюжей) — совсем не то, что можно ожидать от поздней работы пионера абстракции.

Конечно, строгие композиции Кандинского уже давно отошли на второй план по сравнению с дикими приключениями его ранних импровизаций — не всегда справедливо. «На черном квадрате» (1923) с геометрическим «пейзажным» мотивом, начертанным на белой панели, которая, кажется, вращается вне оси в черной пустоте, развивает запасную работу его земляка Казимира Малевича; это такая же прекрасная картина, как и Кандинский.

Его геометрия отражает его отъезд из Мюнхена и прибытие в Баухаус. Кандинский начал работать в школе авангардного дизайна в 1922 году, сначала в Веймаре, а затем в Дессау, прежде чем нацисты закрыли ее в 1933 году. не понимаю абстракции; агрессивное продвижение диктатором сентиментального фигуративного искусства создало у масс иллюзию, что их вкусы, а не его вкусы, находятся у руля Германии.

Кандинский сбежал в Париж. Он открыл студию в загородном доме и работал в относительной изоляции до самой смерти, незадолго до окончания Второй мировой войны. Композиции, созданные в эти темные годы, соединяют микроскопические биологические формы — амебы, бактерии, фантастические клетки и т. д. — с намеками на древние иероглифы и пиктограммы племен. Удивительно игривые, учитывая мрачную реальность мирских событий, фигуры разбросаны по полям преимущественно плоского пастельного цвета.

Поздние картины могут быть не такими захватывающими, как подростковые, где вы разделяете буйный энтузиазм Кандинского по поводу неизведанных территорий.Но то, что я снова увидел их сейчас, удивило меня. Острота их решимости изобразить непобедимость неизбежна. Ретроспектива Гуггенхайма — это неожиданно трогательная выставка, которая отражает наше изнурительное время.

[email protected]

Девушка, пережившая амебу, пожирающую мозг

Сообщения о том, что люди заражаются и умирают от амебы, поедающей мозг, обычно появляются летом. Когда это происходит, заголовки и бегущая строка новостей пробуждают в памяти нового скрытого убийцу, скрывающегося среди нас.Этим летом в США: 12-летний мальчик из Флориды заразился смертельным исходом в июне, а 9-летняя девочка умерла в Канзасе на прошлой неделе. Не то чтобы угроза была действительно новой или даже обязательно усугублялась. С начала 60-х годов Центр контроля заболеваний в Атланте подтвердил 132 случая заболевания в США, хотя эпидемиологи Центра контроля заболеваний подозревают, что в два раза больше случаев остались незарегистрированными. Многие жертвы были молодыми мальчиками. Большинство жило во Флориде, Техасе или в одном из южных штатов. Они плавали в неправильно хлорированных бассейнах, в озерах или реках.Два мальчика окунули головы в ванну. У взрослых заболевание часто связано с промыванием носовых ходов водой с помощью нети-пота или во время ритуальных омовений. Никто точно не знает, насколько это редкое заболевание.

Сами амебы не редкость; вроде они везде. Исследования, проведенные в 1970-х годах, обнаружили Naegleria fowleri почти в половине озер Флориды. К 2010 году амебы забрались на север до Миннесоты, а с глобальным потеплением некоторые ученые ожидают распространения теплолюбивых организмов.В 2011 году два австралийских исследователя проанализировали данные из 18 стран Северной Америки, Европы и Азии и обнаружили неопровержимые доказательства того, что водонапорные башни и системы питьевой воды были заселены достаточным количеством амеб, чтобы представлять угрозу для здоровья.

Мы живем в стране и в эпоху с чрезвычайно безопасной водой. Но даже в воде из наших кранов выживают миллионы микроорганизмов, которых мы не видим и, возможно, не хотим знать. Растущее осознание амебы, поедающей мозг, обнажает тонкую трещину в национальной гигиенической бдительности и гораздо больший недостаток в нашем восприятии.Это был потенциальный патоген, который невозможно было искоренить, который жил в теплой пресной воде и ползал по озерам и водохранилищам — и, возможно, по домашней сантехнике.

На той же неделе, когда Кали заболела, лаборатория CDC Free-Living Ameba в Атланте получила лекарство под названием милтефозин, которое производится в Германии и не продается в США (это лекарство изначально было разработано для лечения рака молочной железы и, несмотря на некоторые многообещающие доказательств, просто не было достаточно данных, чтобы одобрить его лечение паразитарного менингита «не по прямому назначению».) До 2013 года, говорит доктор Майкл Бич, эпидемиолог CDC, курирующий лабораторию амеб, агентство никогда не могло достаточно быстро доставить лекарство из Европы. «Пациенты, по сути, были бы мертвы, прежде чем мы смогли бы это получить».

В ту субботу, на следующий день после госпитализации Кали, первая партия отправилась из Атланты в Литл-Рок. «Сначала они сказали: «Он уже в пути», — говорит Трейси. — Потом вернулись и сказали: «У нас плохие новости. Дельта его потеряла». Он был потерян при контроле багажа, поэтому главный врач отправился в аэропорт вместо того, чтобы доставить его.Он не хотел, чтобы он снова потерялся». В воскресенье врачи добавили милтефозин к схеме антибиотиков Кали. (Один из них, амфотерицин В, считается препаратом последней инстанции, поскольку он может вызвать печеночную и почечную недостаточность.)

В понедельник врачи понизили температуру тела Кали до 93℉ с помощью аппарата, который циркулирует охлажденную воду в гелевых подушечках, помещенных напротив нее. ее кожу — процедура, обычная при черепно-мозговой травме. Доктор Марк Хьюлитт, один из ее врачей, позже объясняет: «Бог устроил так, что в нижней части вашего черепа есть отверстия, куда проходят все ваши нервы. Когда давление нарастает и проталкивает мозг через эти отверстия, он действует как пробка и перекрывает приток крови к мозгу. Как только вы прекращаете подачу крови к мозгу, мозг умирает очень быстро. Нет никакого способа обратить это вспять. Это называется грыжа… Мы просто не видим выживших. Просто так не бывает».

В тот вторник, через четыре дня после того, как ее дочь заболела, Трейси записала отрывок для 9-часовых новостей. «Если ваш ребенок где-то плавал и начал жаловаться — у него болит голова, поднялась температура или он просто ведет себя ненормально — обратитесь к врачу.Она не упомянула ни пляж, ни бассейн, ни аквапарк. Но амеба жила в воде и, насколько было известно публике, могла быть где угодно. В эти выходные в больнице наблюдался небольшой всплеск обращений в отделение неотложной помощи, примерно на 20 больше, чем в среднем за июль.

Той ночью Трейси спала в конференц-зале отделения интенсивной терапии и просматривала старые фотографии на своем телефоне. Ей было все равно, потеряют ли они дом и все, чем владела семья, — она просто хотела, чтобы Кали снова вернулась.