Чем питается инфузория: Чем питается инфузория-туфелька? Как происходит у неё процесс пищеварения?

Японские исследователи выяснили, что некоторые бактерии способны выживать в суровых космических условиях без дополнительной защиты….

Как объяснил в беседе с RT главный научный сотрудник Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН доктор биологических наук Денис Тихоненков, симбиоз представляет собой тесные взаимоотношения между организмами различных видов, значение которых часто недооценивается, ведь без них не могли бы существовать современные формы жизни.

«В рассматриваемой статье описано уникальное и важнейшее открытие — новая форма симбиоза. Симбиоз одноклеточных инфузорий и бактерий, которые получают энергию за счёт нитратного дыхания, при котором вместо кислорода используется азот», — пояснил российский учёный.

Денис Тихоненков уверен, что открытие позволяет понять способ существования и жизнедеятельности в бескислородной среде, в том числе на других планетах.

корма для рыб, инфузория-туфелька, стоячая вода, способы разведения инфузорий, кормление рыб, реферат аквариумные рыбки

Инфузории — одноклеточные организмы размером 0,1-0,35 мм, передвигающиеся с помощью колебательных движений ресничек, покрывающих их тело.

Служат для кормления мальков в первые дни жизни. Наиболее пригодна инфузория-туфелька (Paramecium caudatum), которая по своей форме очень похожа на подошву и имеет то преимущество, что совершенно безвредна в отличие от некоторых других видов инфузорий, повреждающих икру. Следует учесть, что туфелька довольно быстро перемещается (до 0,2 см/с) и малоподвижные мальки некоторых видов рыб даже при высокой концентрации могут остаться голодными. Поэтому при кормлении мальков за этим нужно следить и при необходимости отказаться от кормления туфельками.

Инфузория-туфелька (Paramecium caudatum)

Туфельки встречаются почти в каждом водоеме со стоячей водой, особенно с опавшей листвой и гниющими органическими веществами, где она питается размножающимися там бактериями. Ее можно обнаружить в аквариуме, взяв пипеткой пробы воды из грунта и рассматривая капли под микроскопом или лупой.

Туфельку отделяют от других инфузорий следующим образом. Взяв пипеткой воду, в которой содержатся инфузории, переносят каплю на чистое стекло, рядом на более освещенное место капают каплю свежей воды и соединяют обе капли водной перемычкой с помощью острого конца заточенной спички. Туфельки быстрее других инфузорий переберутся в свежую воду, которую пипеткой переносят в сосуд, где будут разводить туфелек.

Парамеция (Paramecium aurelia)

Некоторые способы разведения инфузорий

— Прокипятить сено в течение 20 мин из расчета 20 г сена на 1 л воды, охладить до 22-26°С, профильтровать и разбавить свежей водой из расчета 1 часть настоя на 20 частей воды. После помутнения воды, вызванного развитием бактерий внести туфелек. Через 3-4 дня образуется достаточное количество инфузорий и можно кормить мальков. Для поддержания культуры в воду нужно не чаще 2 раз в месяц добавлять кипяченое молоко из расчета 5 капель на 100 мл настоя. Настой хранят в теплом (20-25°С) и светлом месте (но не под лучами солнца), накрыв стеклом.

— В наполненную свежей водой 3 л стеклянную банку капают 1-2 капли молока, когда вода помутнеет, вносят туфелек. Через 10 дней можно кормить мальков.

— Кубики брюквы 1х1х1 см высушивают и кладут в стеклянную банку со свежей водой (1 кубик на 1 л воды). Кубики, разлагаясь, образуют настил на дне, после чего вносят туфелек. Вскоре в верхнем слое обильно размножаются только туфельки. Сверху сосуд закрывают стеклом.

Рекомендуют культуру инфузорий использовать не долее 20 суток.

Перед кормлением мальков, туфельку очищают, чтобы не испортить воду в аквариуме.

Парамеция бурсария (Paramecium bursaria)

Некоторые способы фильтрации

— Вставить в воронку фильтровальную бумагу и пролить через нее настой с туфельками, после чего бумагу опустить в аквариум.

— Настоем с туфельками наполняют бутылку до края горла, в которое вставляют ватный тампон так, чтобы он слегка погрузился в настой. Нижнюю часть бутылки затемняют, а тампон осторожно поливают свежей водой. Через некоторое время, за которое туфельки переберутся в свежую воду, тампон вынимают и прополаскивают в аквариуме.

— Закрыв пробкой конец длинной и тонкой стеклянной трубки, наполняют ее из пипетки жидкостью из верхнего слоя настоя и оставляют стоять в вертикальном положении 10-15 ч. Затем собравшихся в верхнем слое туфелек пипеткой переносят в аквариум.

История жизни и экология ресничек

Большинство инфузорий — свободноживущие формы. Относительно немногие паразиты, и только один вид, Balantidium coli , как известно, вызывает заболевание человека. Некоторые другие инфузории вызывают заболевания у рыбы и может представлять проблему для аквакультурников; другие паразиты или комменсалы на различных беспозвоночные. Третьи живут в большом количестве в пищеварительном тракте. урочища многих копытных, где они служат для стабилизации больших популяций симбиотических бактерии, которые расщепляют целлюлозу в пище животных.

Свободноживущие инфузории могут питаться бактериями, водорослями или даже другими инфузориями; Дидиниум , показанный выше, является хищным охотником и потребителем других инфузории. Некоторые инфузории обладают симбиотическими бактерии или водоросли. Свободноживущие инфузории можно найти практически везде, где есть жидкая вода. но в разных местообитаниях преобладают разные формы. Инфузории в почвах имеют тенденцию быть небольшими формами, которые могут образовывать устойчивые цисты , чтобы выжить длительные периоды высыхания. Тинтинниды изобилуют морским планктоном, где они и другие инфузории могут потреблять до 90% продукции планктонных бактерий и водорослей.Крупные инфузории распространены в пресноводных средах, особенно в тех, которые были органически обогащенный (например, из сточных вод). Путем перечисления и подсчета инфузорий видов в пробе воды, можно быстро оценить, сколько органический материал, который может включать загрязнение, присутствует.

Инфузории размножаются бесполым путем делением: микронуклеус претерпевает митоз , в то время как у большинства инфузорий макронуклеус просто раздваивается надвое. Этот процесс показан на рисунке выше.Однако инфузории также размножаются сексуально, с помощью процесса, известного как конъюгация . Спряжение часто вызвано недостатком пищи. Приходят две инфузории противоположных типов спаривания. сближаются и образуют цитоплазматический мост между двумя клетками; в микроядра делятся на мейоз , макронуклеусы распадаются, и конъюгированные клетки обмениваются гаплоидными микроядрами по цитоплазматическому связь. Затем они отделяют, реформируют новые макронуклеары от своих микроядер, и разделить. Возможно, это звучит не очень сексуально, но помните, что суть сексуального воспроизводство формирует новый организм из комбинированного генетического материала родители.После спряжения каждый партнер инфузорий приобрел новый генетический материал, и делится, давая начало потомству с новой комбинацией генов. Это важно для выживания инфузорий; наиболее инфузории не могут бесконечно воспроизводиться путем бесполого деления, и в конечном итоге вымирают, если запрещено спряжение.

Информация о заражении человека Balantidium доступен через MicroWeb, или из Ветеринарная Курс паразитологии в Государственный университет Оклахомы.

Фронтония: анализ аппетита инфузорий

(Я почти уверен, что у каждого не строго автотрофного объекта есть какая-то форма аппетита. Некоторые инфузории и амебы просто склонны отображать его более заметно — как на этом крутом видео с климакостомом пожирает плоского червя!)

Фронтония — это род хищных инфузорий, которые питаются чем угодно, от водорослей и бактерий до других инфузорий (и всего, что может пройти через цитостом или его «горло»).Некоторые могут стать довольно большими, что заставит вас на мгновение задуматься, было ли наблюдаемое большое волосатое существо инфузорией или животным. Он был крупнее коловраток. Больше, чем большинство животных там — я стараюсь избегать перевернутых при отборе проб, поскольку они имеют тенденцию есть все или, по крайней мере, то, что вас особенно интересует. Как и в тот раз я пытался вырастить густой рой Oxyrrhis ( родственник динофлагеллат) и пара коловраток … но я отвлекся. Эта штука была огромной, по крайней мере, 400 мкм.И это была инфузория. Рот идентифицировал его как Frontonia . Наполненный всевозможными цианобактериальными нитями, диатомовыми водорослями и всем остальным, достаточно неудачным, чтобы оказаться на пути.

Frontonia относительно проста морфологически, если говорить о инфузориях, хотя некоторые виды могут достигать довольно больших размеров (даже некоторые из них имеют размер около 600 мкм!). Этот образец имеет длину около 90 мкм. Он имеет характерный для своей группы (Peniculids) рот, а также шов, в котором ряды ресничек встречаются с обеих сторон.Рот может открываться значительно шире, когда ему нужно глотать то, что ему, вероятно, действительно не следует, если говорить о правилах поведения за столом. Этим экземпляром может быть F. angusta , хотя, как известно, сложно с уверенностью идентифицировать микробы по видам, особенно без каких-либо данных о последовательности или окрашивания.

Вот еще пара видов поверхности, просто для удовольствия. Среди рядов ресничек находится отверстие сократительной вакуоли Frontonia — скопившаяся жидкость должна каким-то образом уйти.У некоторых протистов сократительная вакуоль просто сливается с мембраной и выталкивает ее содержимое, но также существует множество вариаций на этот счет. Прямо под ресничками расположены ряды экструзом — острых органелл, которые реснички используют для охоты и защиты.

Много ресничек … их аккуратные ряды называются кинетиями. Похоже, инфузория выращена.

Строение ротовой полости инфузории — один из ключевых ключей к пониманию того, что это такое и для чего она нужна.Несколько групп ресничек выглядят удивительно похожими на поверхности, и наиболее четко их можно различить по их рту, который может быть довольно сложным — что, возможно, несколько неудивительно для такой прожорливой группы организмов. Аппарат ротовой полости Frontonia далеко не самый впечатляющий в мире инфузорий, но даже в своей скромности он все же демонстрирует замечательную структурную организацию и сложность. Есть ряды и скопления различных кинетид — общий термин для базальных тел с ресничками и без ресничек (если вы чувствуете себя особенно запутанным, существует целый мир структурных вариаций даже внутри кинетид!).Кинетиды породили целый беспорядок схожих по звучанию специфичных для инфузорий терминов (для начала: кинетиды , кинетис и кинетосомы ), которые, кажется, используются по-разному в разных группах инфузорий, а иногда и непоследовательно. Это был многословный способ написать: «Я все еще в замешательстве и хотел бы вообще избежать этой темы). Я только что нашел здесь полезный глоссарий терминов, но тем не менее постараюсь написать как можно больше на английском языке.

Часто ротовой аппарат имеет плотный ряд ресничек, который проявляется (и действует) как мембрана до ближайшего рассмотрения.На этом изображении он виден как лист ресничек в верхней части рта. Ниже расположены три ряда оральных кинетид

Заглянем внутрь инфузории. В центре находится крупное макронуклеусов, , в котором хранится хроматин, используемый для создания различных продуктов генома. Здесь еще не показано гораздо меньшее микроядро , в котором хранится хроматин, который фактически передается последующим поколениям. Макронуклеус необходимо воссоздавать каждый раз, когда инфузория занимается сексом (или автогамией — сексом с самим собой), превращая секс в развлекательную деятельность.Между прочим, размер генома обычно больше в ядре micro — причина для этого требует отдельного поста (или нескольких) — поскольку полосы макроядерной последовательности удаляются, прежде чем попасть в микроядро. Инфузории, кажется, делают почти все странные вещи. Также обратите внимание на то, насколько крупные ребристые включения в ячейке подозрительно похожи на два Drepanomonas sp. инфузории под ней.

А теперь для изображения, которое я изначально хотел показать отдельно (но, как обычно, отвлекся): крупный план Frontonia с надписью крупным планом, на котором показаны некоторые из его ключевых клеточных компонентов: ротовой аппарат, сократительная вакуоль. , микро- и макронуклеусы (MIC и MAC соответственно), трихоцисты и, конечно же, полупереваренные туши добычи.Потому что ты действительно не хочешь приближаться ко рту этого маленького монстра. Обратите внимание на различные текстуры MIC и MAC, отражающие их различную организацию хроматина (помните: MIC не транскрипционно молчит).

(и вот немаркированная версия, не испорченная текстом, для удовольствия)

Итак, вот наша экскурсия по представителю Frontonia . Конечно, чтобы действительно увидел клеточную структуру, нужна электронная микроскопия — и тогда мы могли бы стать весьма разборчивыми.Но, к счастью для вас, у меня пока нет доступа к электронному микроскопу, и мне пока лень копаться в литературе. 😉

В следующем посте вернемся к небольшому разнообразию. А уж давно здесь не было никаких амеб, и это проблема.

Стенторов

Вступление

Стенторы — одноклеточные инфузории, известные своей трубой. как форма (отсюда и название стентор, от греческого вестника Троянская война). Стенторы — одни из самых крупных одноклеточных организмов, иногда достигая нескольких миллиметров в длину.

Где найти

Стенторы обычно встречаются в спокойной воде прудов и озера, как правило, у поверхности, прикрепленные к листьям или веточкам. Хотя они могут свободно плавать, они чаще всего замечены сгруппированными в небольшие колонии. Эти конкретные стенты были найдены в кластере, прикрепленном к стороне сборная банка. Я собрал несколько веточек на мелководье (Я действительно искал гидру), и они стали очевидными примерно через неделю.Я использовал небольшую пипетку, чтобы соскоблить колония со стороны банки и перенесла ее на горку для наблюдения.

Обычно, чтобы найти стенторы, нужно немного поохотиться, хотя я иногда находили их настолько толстыми, что образец окрашивался зеленый от их присутствия.

Анатомия

Наиболее примечательным из стента является «корона» ресничек. окружающий трубный «колокол».Эта корона не полная круг. Эти реснички используются для создания потока воды из который подметает пищу. Время от времени стент закрыть коронку ресничек и контакт, принося пищу внутрь его клеточная структура.

Коронка — это не единственные реснички на стенторе, это все его тело. покрыт более короткими ресничками, которые используются для передвижения при свободном плавании. При движении стентор сжимается в овал или грушу.

Будучи одноклеточным, нет отдельных частей, составляющих «рот» или другие органы. Для пищеварения клеточная стенка обволакивает пищу и разделяется, образуя круглый пузырь, похожий на «вакуоль» внутри клетки. После питания из пища извлекается, эта вакуоль перемещается к внешней стенке клетки и «хлопает», удаляя оставшееся содержимое. С стенты имеют более высокую плотность клеток, чем вода, в которой они живут, осмотическое давление заставляет воду переноситься в клетка.Ячейка стента активно собирает эту лишнюю воду. в вакуоль и выталкивает ее; тем самым поддерживая внутренняя плотность жидкости.

Поведение

Стенторы, как и большинство инфузорий, являются фильтраторами; пассивно едят все, что попадает в их сторону. Они обычно питаются бактериями и водорослями, хотя большие стенты сообщили о том, что едят коловратки или что-нибудь еще что они могут поймать.

Изображений

Стенторы

Технические подробности

Условия окружающей среды :
Температура воды : 23 ° C
Глубина : собирается около на берегу, на глубине менее 6 дюймов
Видимость по Секки : 2 метра
Местоположение : карьер на Парк Уайтклифф, Крествуд, Миссури (широта: 38,5561, долгота: -90.3688 (NAD83 / WGS84)). В парке есть старый заброшенный карьер, который, вероятно, является одним из самых глубоких водоемов в площадь. Карьер обычно закрыт для публики, хотя город был достаточно любезен, чтобы дать мне доступ.

Микроскоп: монокуляр Bausch & Lomb, окуляр 10x, Объективы с 4-кратным, 10-кратным и 40-кратным увеличением.
Подсветка: Luxeon K2 LED

Камера : Canon A540 (6 мегапикселей)

Программное обеспечение : Photoshop Elements, VirtualDub

Рекомендации

Вэнс Тартар, Биология Стентор, Оксфорд, Нью-Йорк, Pergammon Press, 1961
Это классическая работа.Большая часть текста описывает исследования стентов нарезки и нарезки, а также наблюдение за их регенерация; хотя есть подробное освещение их анатомия и поведение, а также методы культивирования.

Комментарии к автору приветствуются.

Microscopy UK Front Page

Microscopy UK или их участники.

Опубликовано в июле 2007 г. выпуск журнала Micscape.

Сообщайте о любых проблемах с Интернетом или предложите общие комментарии к Micscape Редактор,
через контакт в текущем индексе Micscape.

Micscape — это он-лайн ежемесячный журнал Microscopy UK web
на сайте http: // www.microscopy-uk.org.uk/

Как парамеций переваривает пищу?

Протист, называемый парамеций, может похвастаться эффективным способом передвижения через реснички. Реснички также используются для питания парамеций. Парамеции сначала используют реснички, чтобы втягивать частицы пищи, а затем используют фагоцитоз, чтобы начать процесс пищеварения.

TL; DR (слишком длинный; не читал)

Парамеций — одноклеточный протист, который использует свои реснички, чтобы втягивать пищу в свою оральную бороздку.Затем частицы пищи перевариваются посредством процесса, называемого фагоцитозом.

Что такое парамеций?

Парамеций — это протист , организм, который не является ни растением, ни животным. Парамеций принадлежит к царству Protista, типу Ciliophora и семейству Paramecidae. В царстве парамеций Protista протисты являются эукариотами, и они бывают самых разных размеров и форм. Они могут варьироваться от микроскопических одноклеточных организмов до гигантских водорослей.

Что касается парамеций, то они довольно маленькие, но хорошо различимы под микроскопом.Это один из самых крупных протистов микроскопа, его длина составляет примерно 0,5 миллиметра. Парамеции бывают одноклеточными или одноклеточными. У них одно ядро.

Некоторые примеры видов парамеций включают Paramecium caudatum , Paramecium bursaria и Paramecium multimicronucleatum .

Характеристики парамеций

Парамеций — это пловец продолговатой формы. Парамеций имеет множество маленьких придатков, называемых ресничками , все на внешней стороне тела.Они используются, чтобы помочь парамеции двигаться. Это контрастирует с Euglena , в котором используется хвостообразный объект, называемый жгутиком . С другой стороны, амебы для передвижения используют придатки, называемые псевдоподиями .

Многие протисты любят жить в жидких средах, таких как пруды или озера. Парамеций не исключение, и в жидкой среде он может двигаться с большой скоростью.

Парамеции предпочитают жить в жидких средах с температурой 78 градусов по Фаренгейту или ниже.

Парамеций — автотроф или гетеротроф?

Разные простейшие питаются по-разному. Тех, кто может самостоятельно производить пищу посредством фотосинтеза, называют автотрофами . Тех протистов, которым необходимо охотиться за едой и есть ее, называют гетеротрофами . Гетеротрофное поведение описывает способ получения питания у парамеций.

Paramecium bursaria , что интересно, содержит симбиотических организмов , которые проводят фотосинтез.В этом случае ему нужен только хороший источник света, чтобы его симбионты и могли делать ему пищу.

Источники питания в парамеции

Парамеций получает питание, поедая, среди прочего, другие микробы, такие как бактерии и грибы. Они даже съедят других протистов, таких как Chilomonas ; фактически это одна из их любимых жертв.

Иногда парамеции потребляют патогены, вредные для других организмов. Однако парамеции не разборчивы в еде.Но они действительно лучше едят в более прохладных условиях.

Парамеции сами служат пищей и для других животных, от крошечных коловраток и выше.

Роль ресничек в парамециях

Волосоподобные волокна, называемые ресничками, встречаются у огромного числа организмов. Для микроскопических организмов они играют решающую роль в подвижности и выживании.

Реснички парамеций функционируют двумя разными способами. Их можно использовать, чтобы помочь парамеции двигаться или помочь ей есть, в зависимости от ее потребностей в данный момент.Реснички работают через молекулярные моторы.

Реснички по форме напоминают волоски. Однако на самом деле они представляют собой тип клеточных органелл, которые простираются за пределы тела клетки парамеции. Парамеции покрыты этими ресничками, и реснички помогают клетке перемещаться в жидкости, толкаясь, как бесконечно маленькие весла.

В условиях разной вязкости реснички ведут себя по-разному. Если парамеций находится в густой, более вязкой жидкости, реснички, предназначенные для движения, замедляются.

Реснички также помогают получать питание парамеции.Это происходит в ротовой борозде парамеции.

Ротовая бороздка в парамеции

Ротовая бороздка в парамеции представляет собой выемку на ее теле. Он покрыт ресничками, которые используются не для перемещения парамеции, а для перемещения источников питания в клетку.

Исследователи теперь знают, что реснички ротовой борозды работают иначе, чем реснички, которые окружают парамеций для подвижности. Кроме того, в условиях повышенной вязкости реснички ротовой бороздки замедляются не так сильно, как подвижность ресничек.

В целом два вида ресничек выглядят очень похоже. Тем не менее, ученые считают, что настоящие молекулярные двигатели ресничек оральной борозды должны отличаться от подвижных ресничек.

Ротовая борозда ведет к области хранения пищи парамеции, цитостому .

Что такое фагоцитоз?

Фагоцитоз представляет собой способ употребления пищи для питания парамеций. Это происходит, когда частица пищи попадает в клеточную мембрану.Эли Мечников первым открыл фагоцитоз. Мечников обнаружил, что разные пищеварительные части парамеции имеют разную кислотность.

Клеточная мембрана парамеции оборачивается вокруг частицы пищи, втягивает ее внутрь мембраны, а затем отщипывает. Этот маленький мешочек — это пищевая вакуоль .

У таких протистов, как парамеций, вакуоли используются для хранения пищевых частиц в цитоплазме. Вакуоль с пищевой частицей называется фагосомой .Эта фагосома сливается с лизосомой со специальными ферментами. Эти ферменты действуют только в очень кислых условиях; их герметичность предохраняет парамеций от повреждения. Полученная фаголизосома затем переваривает пищу для использования в клетке.

Удаление отходов в парамеции

После того, как все питательные вещества, необходимые для переваривания парамеций, будут получены, любые отходы должны быть удалены из клетки. Этот процесс называется экзоцитоз .

Одноклеточные организмы, такие как парамеция, должны постоянно работать, чтобы обеспечить баланс жидкостей.Поскольку парамеции, как правило, живут в пресной воде, задача состоит в том, чтобы не допустить попадания слишком большого количества воды в более соленые окрестности внутри клетки. Если попадет слишком много воды, парамеций может лопнуть.

Чтобы обойти эту проблему, к счастью, парамеции могут использовать сократительную вакуоль для поддержания баланса жидкости. Это органелла, которая используется для сбора лишних жидкостей и их сброса. Он делает то же самое с другими видами отходов, используя свои маленькие коллекторные трубки и сокращая их для продувки.

Paramecia также избавляется от отходов, таких как азот, просто позволяя им выходить через клеточную мембрану путем диффузии.

Изучение переваривания парамеций

Одной из привлекательных особенностей парамеций является их пригодность в качестве лабораторного объекта в классных комнатах. Они небольшие по размеру, их легко заказать и отгрузить, и они относительно не требуют обслуживания.

Парамеции довольно прозрачны, что дает учащимся возможность увидеть внутреннее строение парамеций. Им нужно пространство с контролируемым климатом, но в остальном они идеально подходят для изучения клеточных процессов.Они очень быстро перемещаются по слайдам. Поэтому, чтобы их было легче наблюдать, в некоторых случаях может потребоваться замедлить их с помощью специального вещества, такого как вазелин.

Для изучения пищеварения простейших инструкторы могут предоставить парамеции и потребовать от них различных индикаторов. Они окрашивают вакуоли и другие органеллы в парамеции в соответствии с pH (концентрацией ионов водорода) внутри органелл.

Более низкое значение pH указывает на более высокую кислотность внутри вакуоли. Более высокий pH указывает на более щелочную, менее кислую вакуоль и так далее.Студенты могут наблюдать за фактическим пищеварением, поскольку пищевые вакуоли меняют цвет в режиме реального времени.

Поскольку лизосомы требуют высокой кислотности, чтобы способствовать пищеварению парамеций, студенты могут ожидать более низкого pH для этой активности. В целом, парамеций дает прекрасную возможность узнать о поведении клеток, простых пищеварительных процессах и о различиях pH внутри клетки.

Два типа ресничек в парамеции

Обновлено 6 августа 2018 г.

Эрик Банк, MBA, MS Finance

Парамеции — одноклеточные микроорганизмы, обитающие в пресноводных и морских средах.Они принадлежат к филюму Ciliophora, мерцательным простейшим. Ресничка — это короткая, похожая на волосы структура, которая выступает из клеточной мембраны организма. У парамеция есть тысячи ресничек, которые ритмично бьются, предоставляя ему возможность двигаться и подносить пищу в свою оральную бороздку. Ученые обнаружили, что различные биохимические двигатели обеспечивают функцию ресничек в парамеции.

My Little Paramecium

Парамеции бывают разных видов и имеют длину от 50 до 330 микрометров — примерно от одной тысячной до одной сотой дюйма.Клеточная мембрана, или пленка, полностью покрыта ресничками. Парамеции поедают бактерии, водоросли и других крошечных существ, проглатывая их через покрытую ресничками ротовую бороздку, которая проходит от передней части клетки до середины. Парамеций плавает, ударяя ресничками в унисон, но реснички, окружающие оральную бороздку, бьются в другом ритме.

Структура реснички и типы ресничек

Структура реснички — это пучок микротрубочек, известный как аксонема, который прикреплен к базальному тельцу на поверхности клетки.Микротрубочка состоит примерно из 13 протофиламентов, длинных цилиндров, которые выровнены бок о бок, чтобы сформировать форму полой трубки микротрубочки. Аксонема содержит девять внешних пар двойных микротрубочек и две центральные одиночные микротрубочки. Различные мостики соединяют члены обоих массивов микротрубочек и соединяют два массива друг с другом. Белки, известные как молекулярные моторы, заставляют биться реснички.

Молекулярные двигатели

Реснички бьются, потому что определенные молекулярные двигатели меняют форму.Двигатели получают энергию из аденозинтрифосфата или АТФ, универсального биохимического вещества, аккумулирующего энергию. Когда химическая реакция высвобождает фосфатную группу из АТФ, вращаются молекулярные моторы в соединительных мостиках между аксонемами. В результате одна микротрубочка перемещается относительно другой и приводит в движение реснички. Хотя структуры ресничек, которые приводят в движение парамеций, идентичны структурам, которые перемещают пищу в его рот, эти два действия используют разные молекулярные двигатели и работают с разной частотой и силой.

Экспериментальные данные

В 2013 году исследователи из Университета Брауна во главе с аспирантом Ильонгом Юнгом манипулировали вязкостью жидкости, окружающей парамеции. Начиная с воды, они увеличили плотность жидкости до семи раз. Они обнаружили, что более высокая вязкость замедляет плавание ресничек, но почти не влияет на питающие реснички. Удвоение вязкости сокращает плавание примерно наполовину, но даже при семикратном увеличении питательные реснички замедляются только примерно на 20 процентов.Поскольку все реснички имеют одинаковую структуру, только различие в молекулярном двигателе может объяснить результаты. Работа продолжается, чтобы определить точные основные механизмы.

Все, что вам нужно знать — чистота микроскопа

Если вы когда-нибудь плавали в пруду, озере или другом стоячем водоеме с пресной водой на природе, возможно, вам было интересно, что еще плавает вместе с вами. Есть вещи, которые вы можете увидеть, например, рыб, черепах и уток, но есть гораздо больше вещей, которые вы не можете увидеть, даже если вода совершенно прозрачная.Это потому, что в таких водоемах живут крошечные микроорганизмы, которые вы вообще не можете увидеть или, по крайней мере, очень хорошо, без помощи микроскопа. Скорее всего, один из крошечных микроорганизмов, сопровождающих вас без вашего ведома, был разновидностью парамеций.

Paramecium — это род одноклеточных эукариотических организмов, длина которых составляет от 50 до 330 микрометров в характерной форме отпечатка, который покрыт структурами, похожими на волосы, называемыми ресничками.Paramecium встречаются по всему миру в пресноводных средах и размножаются половым путем посредством конъюгации и бесполым путем посредством бинарного деления.

Paramecium сгруппированы в специальную категорию, называемую «ресничками», потому что их клетки содержат небольшие волоскоподобные структуры на внешней стороне, называемые ресничками, которые парамеции используют для движения и поглощения своей пищи. Большой парамеций иногда можно увидеть невооруженным глазом, и для просмотра мельчайших деталей потребуется только микроскоп.Однако для большинства видов парамеций потребуется микроскоп.

Paramecium официально классифицируются следующим образом:

• Царство : Protista
• Subkingdom : Protozoa
• Тип : Ciliophora
• Класс : Oligohymenophorea
• Подкласс : Hymenostomatia 7
• Семья : Parameciiade
• Род : Paramecium

Этот пост предназначен для всех, кто хочет получить широкий обзор парамеций, но также хочет знать некоторые подробные аспекты этого организма.В этом посте мы рассмотрим анатомию парамеции, как она себя ведет, что ест, историю и многое другое.

Чтобы понять этот организм, нам нужно взглянуть на то, что заставляет эту штуку тикать. Давайте посмотрим на анатомию парамеции.

Реснички — Реснички — это маленькие волоски, похожие на выступы, которые являются продолжением мембраны клеточной поверхности. Две основные функции ресничек — движение и прием пищи.Реснички, отвечающие за прием пищи, расположены в углубленной области клетки в форме воронки, называемой пищеводом. Считается, что все остальные реснички на парамеции используются для движения, за исключением хвостовых ресничек, которые являются более длинными ресничками. Во время процесса спаривания реснички используются для инициирования процесса спаривания, также известного как конъюгация.

Сократительная вакуоль — Обычно на парамеции есть две сократительные вакуоли. По одному на каждом конце клетки, противоположном цитостому.Вакуоль используется для вывода отработанной жидкости из ячейки. Вакуоли работают, схлопываясь поочередно, в результате чего жидкость выходит через поры. Короче говоря, если в клетке слишком много воды, она разорвется, поэтому сократительная вакуоль имеет решающее значение для выживания парамеции. Мы постоянно работаем над регулированием этого баланса. Есть два разных типа сократительных вакуолей. Один тип — это вакуоль, питаемая каналом, и вакуоль, питаемая пузырьками. Другой называется вакуоль с канальным питанием.

Пелликула — Пелликула — это то, что помогает парамеции сохранять свою форму, хотя она способна деформироваться. Пленка состоит из трех слоев; плазматическая мембрана, альвеолярная система, которая представляет собой часть сплющенных мембран, связанных мешочками, и эпоплазма, которая представляет собой слой, выстилающий внутреннюю альвеолярную мембрану. Вместе эти три слоя формируются в гребни, которые на самом деле образуют формы, подобные шестиугольникам и параллелограммам, которые появляются по всей поверхности клетки.

Излучающие каналы — Излучающие каналы поглощают сточные воды и материалы из окружающей цитоплазмы, которые в конечном итоге выводятся из клетки сократительной вакуолью.

Вестибулум — Вестибулум, также известный как оральный канавка, представляет собой уплощенное углубление в форме воронки, которое является отверстием для ротовая область парамеция. Вестибулум имеет собственную пленку и реснички. Эта бороздка ведет к буккальной увертюре.

Микронуклеус — Основное назначение микронуклеуса — размножение. Микроядро — это генеративное ядро, которое содержит генетическую информацию, которая передается потомству во время размножения.Микронуклеус находится рядом с макронуклеусом.

Macronucleus — Макронуклеус эллипсоидный в по форме почти как почка. Функция макронуклеуса контролирует метаболизм клетки. В макронуклеусе отсутствует ядерная мембрана.

Буккальная увертюра — Буккальная увертюра отверстие, ведущее к S-образной цилиндрической структуре, называемой буккальной полость. Ротовая полость содержит четыре структуры, называемые эндоральной кинетией, дорсальный пеникулюс, вентральный пеникулюс и дорсальный четырехугольник.

Цитостом — Цитостом представляет собой «устье» парамеции и напоминает форму слезной капли. Цитостом переносит жертву парамеций в пищевую вакуоль.

Цитоплазма — Цитоплазма представляет собой желеобразное вещество, которое содержит органеллы парамеции. Цитоплазма задерживает везикулы, рибосомы и запасы пищи. Цитоплазма также содержит все, что необходимо организму для синтеза белков.

Пища вакуоли — В отличие от сократительной вакуоли, пищевые вакуоли не сокращаются.Пищевые вакуоли накапливают пищу, собранную парамециями через цитостом. Затем, когда пищевая вакуоль достигает определенного размера, она отламывается и перемещается по клетке. Пища будет перевариваться так сказать ферментами. Полезный материал останется в цитоплазме, а оставшийся материал будет вытеснен из клетки через цитопрокт.

Cytoproct — Цитопрокт, также известный как «анальная пора», является местом, где отходы выводятся из клетки. Цитопрокт расположен, как и следовало ожидать, в задней части клетки.

Trichocyst — Предполагается, что трихоцисты используются для защиты парамеции. Трихоциста имеет тело в форме веретена и на более широком конце и выглядит как перевернутая футболка для гольфа. Трихоцисты расположены в специализированных кортикальных участках, и обычно их около тысячи на клетку. Когда парамеций атакуется, эти маленькие нити стреляют в атакующего, чтобы попытаться предотвратить атаку.

Есть 15 различных видов парамеций в группе Aurelia и ряд других видов за пределами группы Aurelia.Есть и другие виды, классификация которых оспаривается по нескольким причинам. Виды Paramecium можно разделить на две основные группы, в первую очередь по форме тела, но также генетически и биохимически.

Группа « Aurelia » определяется относительно длинными телами с заостренным концом. В эту группу входят несколько распространенных видов: Paramecium Aurelia, Paramecium Caudatum, Paramecium Multimicronucleatum.

Группа « Bursaria » характеризуется более короткой и широкой формой тела и более плоской в ​​дорсовентральной позиции.У этой группы также более закругленная задняя часть. Некоторые виды в этой группе — Paramecium Bursaria, Paramecium Calkinsi, Paramecium Woodruffi, Paramecium Polycaryum и Paramecium Trichium.

Paramecium встречаются по всему миру. Более 300 лет парамеции были обнаружены и наблюдались во многих различных средах обитания на протяжении мир. Пока есть органический материал или разлагающееся вещество в водоем с пресной водой, вы можете поспорить, что там, вероятно, плавает парамеций.Пресноводные виды парамеций обитают в следующих местах:

• Озера.
• Пруды.
• Резервуары.
• Места, где долго стоит вода периоды времени.
• Аквариумы.
• Реки и ручьи.
• Бассейны.
• В отдельных случаях питьевая вода.

Есть и другие виды парамеций, которые можно найти в следующие места:

• Солоноватоводные воды.
• Эстуарии, где реки или ручьи встречаются с телами соленая вода.

Хотя большинство видов обитает в пресной воде, есть один вид парамеций, которые могут естественным образом жить в воде с более высокой соленостью, чем в пресной. Paramecium Calkinsi может жить и размножаться в приливных соляных бассейнах недалеко от моря.

Если вы заинтересованы в наблюдении за этими удивительными микроорганизмами, микроскоп, который я использовал для съемки моих фотографий и видео парамеций, можно найти здесь, на Amazon. Я также установил эту цифровую зеркальную камеру на свой микроскоп, что значительно улучшило качество видео и фотографий по сравнению с камерой микроскопа, которая поставлялась с моим микроскопом.

Paramecium питаются организмами гораздо меньшего размера, чем они сами, такими как бактерии, дрожжи и водоросли. Paramecium в некотором смысле способны «нюхать» или обнаруживать бактерии, используя химические индикаторы, такие как фолиевая кислота, которые представляют собой рассеянные метаболиты. Парамеция использует эти рецепторы для отслеживания бактерий.

Когда бактерии подходят достаточно близко, они используют реснички, чтобы протолкнуть эти организмы вместе с небольшим количеством воды в преддверие.Затем они перемещаются по ротовой полости, пока не достигнут рта (цитостома). Оттуда бактерии будут подкислены и убиты.

Это облегчит переваривание бактерий лизосомальными ферментами. Оттуда они накапливаются в пищевых вакуолях, которые в конечном итоге попадают в цитоплазму. После циркуляции в теле клетки они перевариваются лизосомальными ферментами.

Со временем вакуоли уменьшатся, когда все питательные вещества перейдут в цитоплазму.После того, как неиспользованные питательные вещества достигают анальной поры, они выбрасываются во внешнюю среду.

Несмотря на способность парамеций выслеживать и есть свою добычу, они не являются высшими хищниками в своей экосистеме. Некоторые микроорганизмы, питающиеся парамециями, — это амебы, дидиниумы и водяные блохи. Хотя парамеции действительно используют трихоцисты для защиты, они также могут быстро и эффективно вращаться на 360 градусов, чтобы найти способ спастись.Они могут использовать свои реснички, чтобы быстро уйти от опасности.

Paramecium Поведение и движения

Paramecium не известны как изящные микроорганизмы. Фактически, если бы вы наблюдали движение парамеций под микроскопом, вы бы увидели быстрые движения короткими всплесками.

Парамеций двигается с помощью ресничек. Он продвигается за счет скоординированного движения ресничек. Реснички расположены по всей клетке и имеют двухфазное движение.Первый — это эффективный ход, когда ресничка относительно жесткая, и ход восстановления, когда ресничка свободно скручивается, а затем движется вперед. Эти скоординированные действия в совокупности демонстрируют быстрые, но резкие движения парамеции.

Парамеций будет продолжать эти быстрые движения, пока не встретит объект, и в этом случае он будет быстро двигаться назад, чтобы избежать объекта. Это известно как реакция избегания. У парамеция нет глаз, поэтому он будет повторять этот процесс, пока не обойдет объект или не найдет другой путь.

Paramecium может размножаться половым и бесполым путем. Парамеций использует поперечное бинарное деление как средство бесполого размножения. Поперечное бинарное деление, что в основном означает, что парамеций расщепляется перпендикулярно продольной оси. Проще говоря, это означает, что он разделяется пополам посередине, как показано на изображении ниже.

Процесс поперечного бинарного деления начинается с деления ядер и исчезновения оральных бороздок и щечных структур.Макронуклеус начинает делиться амитотически, а микроядро — митотически. Простыми словами это означает, что макронуклеусы удлиняются и сужаются посередине.

Микроядра проходят фазы митоза, которые состоят из профазы, метафазы, анафазы и телофазы. В телофазе микроядра удлиняются, образуются две новые оральные борозды вместе с новыми сократительными вакуолями.

После завершения деления ядра появляется сужение по центру клетки, которое продолжает углубляться, пока не произойдет расщепление и деление двух отдельных клеток.Две дочерние клетки идентичны «родительской», потому что имеют одну и ту же ДНК. Процесс двойного деления происходит два-три раза в день и длится около 30 минут.

Процесс полового размножения у парамеций, также известный как конъюгация, начинается с пары дополнительных типов спаривания. Два парамеция соединяются в области цитофаринкса.

Эти соединенные парамеции называются конъюгатами.Область, в которой происходит это объединение, вызывает распад пленки, а затем цитоплазма каждой клетки парамеций сливается вместе, образуя цитоплазматический мостик. Затем макронуклеусы начинают исчезать, в то время как микроядра начинают митотически делиться, как мы обсуждали выше.

Микроядро также делится митотически с образованием четырех ядер, три из которых в конечном итоге распадаются. Оставшееся микроядро делится на так называемый «мужской» пронуклеус и «женский» пронуклеус.Две парамеции обмениваются мужскими пронуклеусами через цитоплазматический мостик и связываются с женским ядром с образованием синкариона, также называемого ядром зиготы.

Затем парамеции разделяются, и ядра делятся посредством митоза, пока не образуется восемь ядер. Половина ядер начнет вести себя как макроядра и станет ими, а другая половина будет вести себя как микроядра и станет ими.

Затем два парамеция делятся на четыре дочерние клетки, а затем снова с образованием в общей сложности восьми дочерних клеток, каждая с микроядром и макронуклеусом.В этом случае происходит обмен различным генетическим материалом.

Хотя мы с вами стареем по календарю, для парамеции это не работает. Некоторые исследования предполагают, что вместо старения по календарным дням было бы правильнее думать о продолжительности жизни парамеции с точки зрения числа клеточных делений или удвоений клеток. Сегодня это известно как «предел Зоннеборна».

Соннеборна использовало две отдельные линии клеток парамеций и культивировало их при разных температурах, которые побуждали бы одну группу проводить бинарное деление быстрее, чем другую.Это было измерено в течение того же количества календарных дней, и полученные данные показали более точную оценку продолжительности жизни с использованием количества делений, а не календарных дней.

Первые отчеты о наблюдении парамеций были приписаны Антонию ван Левенгуку еще в 1674 году. Левенгуку также приписывают создание первого «простого микроскопа». В микроскопе ручной работы использовалась одна линза, а для освещения использовался свет солнца или свечи.

Вернемся немного вперед во времени и обнаружим некоторую загадку вокруг того, кто мог опубликовать первые рисунки парамеции. В 1703 году анонимный писатель написал описание и набросал иллюстрации парамеции, которые были опубликованы в «Философских трудах Лондонского королевского общества ». Название «Paramecium» было дано группе инфузорий Джоном Хиллом в 1752 году.

Современная классификация Paramecium Aurelia приписывается Джоан Смит-Зоннеборн, которая использовала генетические и биохимические различия наряду с физическими характеристиками.

Paramecium — очень распространенный организм, который можно увидеть в лаборатории по нескольким причинам. Paramecium легко доступны во многих доступных местах окружающей среды, поэтому получить образец относительно легко.

Paramecium легко культивируются и при определенных обстоятельствах являются модельным организмом для наблюдения за первичным и вторичным эндосимбиозом.

Эндосимбиоз — это когда одноклеточный организм живет внутри другой клетки как часть симбиотических или взаимовыгодных отношений.Считается, что этот эндосимбиоз объясняет или частично объясняет появление эукариотических клеток из прокариотических клеток при изучении эволюционной биологии.

Все мы знаем, что сигаретный дым вреден для вас, но может ли он оказывать вредное воздействие на парамеций? Несмотря на то, что парамеции живут рядом с миллионами микроорганизмов, некоторые из которых могут вызывать тяжелые болезни и недомогания у человека, парамеций не может противостоять вредному воздействию сигаретного дыма.

В 1967 году исследователи проверили влияние дыма на парамеций. На парамеций воздействовали сигаретным дымом, который пропускали через дистиллированную воду. Облученные парамеции демонстрировали пониженную подвижность и смерть только через несколько минут.

Вы, наверное, слышали об обезьянах в космосе, но как насчет парамеций? В этом исследовании парамеции были выведены на орбиту на борту советской орбитальной станции, где наблюдалось несколько интересных вещей.

Они обнаружили, что культуры парамеций размножались с большей скоростью, чем обычно, объем клеток парамеций был больше, была разница в сухом весе клеток, общее содержание белка и электролитов в клетках также было выше.

Возможная причина этих наблюдаемых изменений, вероятно, связана с влиянием невесомости на проницаемость клеточной мембраны.

Paramecium — невероятные микроорганизмы, которым есть чему научить нас, как модельных организмов, во многих исследованиях и исследованиях.Paramecium встречаются по всему миру и имеют множество видов, которые различаются по размеру, форме, биохимии и генетическому материалу.

Paramecium были одними из первых микроорганизмов, обнаруженных в некоторых из самых первых микроскопов в мире, и продолжают наблюдаться энтузиастами микроскопов, биологами, генетиками и микробиологами.

Список литературы

1. http://kops.uni-konstanz.de/bitstream/handle/123456789/7881/Plattner_My_favorite_2002.pdf? sequence = 1
2. Wichterman, Ralph. Биология Paramecium . Springer Science & Business Media, 2012.
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Paramecium
4. Ватанабэ Т. (1990) Роль цилиарной поверхности в спаривании в парамециуме. В: Бладгуд Р.А. (ред.) Ресничные и жгутиковые мембраны. Springer, Boston, MA
5. Аллен Р.Д. (1988) Цитология. В: Görtz HD. (ред.) Paramecium. Springer, Berlin, Heidelberg
6. https://doi.org/10.1002/jez.1402600111
7. https: // www.uniprot.org/locations/SL-0268
8. https://doi.org/10.1080/00039896.1967.10664819
9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1244399
10. https: // ссылка .springer.com / chapter / 10.1007% 2F978-3-319-32211-7_16
11. https://doi.org/10.1016/0273-1177(81)-0

Факты о Paramecium